En 2001, un equipo de investigación liderado por Brigitte Senut y Martin Pickford encontró más de una docena de restos de esta especie en Tugen Hills, una región de la zona central de Kenia.En 2007 la cifra total de fósiles se acercaba a la veintena y evidenciaban una morfología muy similar a la del chimpancé, pero con algunos rasgos característicos y peculiares. La dentadura era relativamente pequeña en comparación al tamaño del cuerpo; la dentición difería de la de los Australopithecus, cuyos molares eran más pequeños alargados en sentido mesiodistal, y de la de Ardipithecus, cuyo esmalte dental era mucho más grueso. Los caninos eran muy simiescos pero de tamaño reducido, como los de los primates del Mioceno y los chimpancés hembra. Orrorin tenía pequeños dientes post-caninos.
Su cronología podría rondar entre 6,2 y 5,6 millones de años antes de nuestra era. Esta datación supera con creces los 4,4 millones de años del Ardipithecus ramidus, antropoide del Plioceno bien encuadrado ya en el árbol filogenético humano. Sin embargo a pesar de la antigüedad de los restos, no llegaría a los 7,4-6,5 millones de años de un posible antecesor suyo que fue el Sahelanthropus tchadiensis también del Mioceno.De sexo aparentemente macho, aunque de dudosa catalogación como tal, tendría en vida una talla de 1,40 metros y un peso aproximado de unos 40 kilogramos.
Cráneo:
El género Orrorin es, posiblemente, uno de los eslabones que ha derivado en el ser humano actual (Homo sapiens), y se considera también posible que sea descendiente directo del Sahelanthropus tchadiensis o Toumaï, como coloquialmente se le conoce, y ancestro directo del Ardipithecus (Senut, Pickford, Gommery, Mein, Cheboi y Coppens; 2001).
Con respecto a Toumaï podemos decir que se presume es el homínido más antiguo hasta la fecha. Se trata de un cráneo hallado en el desierto del Sahel, en Chad, 2500 km al Oeste del Valle del Rift, donde se habían descubierto, junto con el Sur de África todos los fósiles de homínidos.
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