Sicuramente aveva delle protopiume e probabilmente anche delle piume sulle zampe anteriori come, per esempio il Velociraptor. Per molto tempo gli scienziati hanno ritenuto impossibile risalire al colore dei dinosauri, ma il Sinornithosaurus fece eccezione. Infatti nel 2010, grazie ad un fossile molto ben conservato gli scienziati sono riusciti a trovare il colore delle piume di questo animale. Questo perché le piume del dinosauro si erano fossilizzate talmente bene che avevano mantenuto delle microstrutture contenenti pigmenti (sostanze che danno colore ad un'altra cosa) e quindi con un'attenta analisi al microscopio del fossile si è espresso che il Sinornithosaurus avesse piume di colore rosso mattone con sfumature di giallo, grigio e nero.
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