最早画渡渡鸟的是亲眼见过它们的人，他们笔下的渡渡鸟比后人所刻画的要瘦得多。在17、18世纪的时候，渡渡鸟的形象变得更加古怪、复杂，被人为添加了许多不准确的特征，例如过大的头和喙、有蹼的爪子、一身色彩鲜艳的羽毛（渡渡鸟的羽毛大多是棕灰色的）。有些画作可能是根据被抓标本的样子绘制的，这些标本因圈养而超重了，因此渡渡鸟就被描绘成有些肥胖的样子。这意味着渡渡鸟的体形被夸大了。人们对渡渡鸟进行扫描，并制作它的三维模型，发现它恐怕是一种较苗条的动物，很可能只有10千克重，是之前断言的体重的一半。
围绕渡渡鸟还存在许多不确定性，因为只有极少数渡渡鸟的遗骸得到了有效的保存。如今没有完整的标本，现存的骨骼是由几只不同的渡渡鸟拼凑而成的。牛津大学自然史博物馆藏有一个木乃伊标本，上面有唯一保存至今的渡渡鸟的软组织。据说，17世纪30年代，这只渡渡鸟被带到伦敦展示给公众看（最近，通过对其头部进行扫描发现，里面嵌有铅弹，这提供了一种可能性 —— 它是在离开毛里求斯前被射杀的）。它死后就被制成了标本。1662年，古文物研究者伊莱亚斯·阿什莫尔（1617—1692年）在得到它后就捐赠给了牛津。1775年，由于当时的动物标本剥制术不太有效，这只渡渡鸟标本开始腐烂，最后人们只挽救了它的头和一只爪子。如此一来，唯一已知的能够提供渡渡鸟DNA的就是这些身体部位。2016年，人们对它进行了基因组测序，这引发了理论上让渡渡鸟起死回生的可能性。