Regresja na podstawie rozmiarów współczesnych naczelnych sugeruje, że „Ida” ważyła około 485 g, a osobnik dorosły – 660 g. Spośród współczesnych naczelnych rozmiary najbliższe darwiniusowi osiągają lemur rudoogonowy i maki szary, ważące 845–892 g. Autorzy uznali, że masa mieszcząca się w przedziale 650–900 g jest najbardziej prawdopodobna dla Darwinius. Zgadzają się z tym również późniejsze oszacowania wykonane przez Lópeza-Torresa i współpracowników (2015), którzy sugerują, że zwierzę to osiągało ok. 622–642 g.
Średnica oczodołów była względnie duża w porównaniu do długości czaszki, co wskazuje na nocny tryb życia Darwinius. „Ida” wciąż jeszcze rosła, więc stosunek średnicy oczodołów do wielkości czaszki mógł być nieznacznie niższy u dorosłych. Pod względem kształtu czaszki Darwinius jest bardzo zbliżony do innego przedstawiciela Cercamoniinae – późnoeoceńskiej, północnoamerykańskiej Mahgarita stevensi. Podobne są zwłaszcza krótki pysk, masywna żuchwa i stosunkowo duża puszka mózgowa. W wyniku ściśnięcia skamieniałości czaszka wydaje się wyższa, niż była w rzeczywistości. Nie występuje na niej grzebień strzałkowy.