Je pravděpodobné, že Aviatyrannis byl blízce příbuzný jinému vývojově primitivnímu tyranosauroidovi rodu Stokesosaurus (původně byl dokonce popsán jako tento rod). Šlo o malého teropoda, jehož kyčelní kost měřila u holotypu pouhých 90 milimetrů na délku. Dosahoval pravděpodobně délky 1 metru a hmotnosti kolem 5 kilogramů.[3] Podle jiných odhadů byl však podstatně větší, dosahoval délky 4 metrů a hmotnosti několika stovek kilogramů.[4] Typový druh A. jurassica byl popsán v roce 2003.