왕아르마딜로는 현존하는 아르마딜로 중에서 가장 거대한 크기를 자랑하며, 그 몸길이가 75~100cm에다 꼬리 길이가 50cm나 되고 체중은 18.7~32.5kg이 나가며 최대 54~80kg까지 클 수 있다. 단단하고 넉넉한 갈색 등껍질에는 벽돌 모양의 작은 직사각형 무늬들과 함께 11~13줄의 패인 줄무늬가 있으며 길쭉하고 날카로운 발톱을 가지고 있는데, 특히 세 번째 발톱이 낫 모양으로 가장 잘 발달되어 있어 길이가 20cm에 이른다. 치아는 개체마다 80~100개가 있는데, 이는 여느 육상 포유류보다 더 많은 수치이다. 주둥이는 원뿔형으로 길쭉하다.