杜氏孔子鸟是一较圣贤孔子鸟小的雄性个体，圣贤孔子鸟的大型个体较杜氏孔子鸟大约30%。杜氏孔子鸟具有清晰的角质喙印痕和明显的双弓型头骨。下颌骨前部比较细，而且杜氏孔子鸟下颌齿骨与圣贤孔子鸟不同，其下颌孔前部扩展。上颌骨较圣贤孔子鸟向前突出，指骨爪没有圣贤孔子鸟那样伸长、强壮，前喙中央有一凹刻构造呈“v”字形，同时胸骨两侧有一对短的后侧突，跗趾骨相对较圣贤孔子鸟短，以及尾综股末端膨大。

杜氏孔子鸟是所得到的保存的中生代鸟类化石。杜氏孔子鸟的发现使长期以来争论不休的关于始祖鸟头骨构造问题得到了解决，即作为世界上迄今所知的最原始的鸟类，始祖鸟和孔子鸟的头骨上都应该有眶后骨和鳞骨这两块从爬行动物祖先那里遗留下来的原始构造，这样的构造与后期的鸟类、尤其是现代的鸟类有极大的差异。此外，杜氏孔子鸟的双弓型头骨证明鸟类起源于爬行动物大家族中最早出现双弓型头骨的类型--初龙类，而不是恐龙类