podobnie jak u Bambiraptor, Alcmonavis i współczesnych ptaków, u których podobna budowa końca bliższego kości łokciowej jest jednym z anatomicznych przystosowań umożliwiających składanie skrzydeł). Na środkowej części powierzchni pierwszej kości śródręcza występował szeroki kostny grzebień będący miejscem przyczepu głównych mięśni prostowników dłoni (inaczej niż u bazalnych Paraves, ale podobnie jak u Confuciusornis i późniejszych ptaków).
Motta i współpracownicy (2020) stwierdzili też występowanie u Overoraptor plezjomorficznych cech budowy kończyn przednich, w tym proporcjonalnie krótszej niż u Rahonavis i późniejszych przedstawicieli Avialae kości łokciowej, która pod tym względem bardziej przypominała kości łokciowe bazalnych Paraves. Ponadto Motta i współpracownicy stwierdzili występowanie u Overoraptor wspólnych cech budowy paliczków i kości śródstopia z Rahonavis, Sinornithosaurus i unenlagiami. Jednocześnie jednak powołani autorzy nie stwierdzili występowania u O. chimentoi większości tych synapomorfii unenlagii, których obecność mogła być zweryfikowana w zachowanym materiale kopalnym tego teropoda. Overoraptor dodatkowo różnił się od zbliżonego rozmiarami Buitreraptor kształtem panewki stawu ramiennego na łopatce, a także kształtem pierwszej kości śródręcza.