Espèce de serpent, reptile carnivore au corps très allongé et dépourvu de membres apparents. Ce sont des vertébrés amniotes caractérisés par un tégument recouvert d’écailles, imbriquées les unes sur les autres et protégées par une couche cornée épaisse, et par une thermorégulation assurée par trois mécanismes, l’ectothermie, la poïkilothermie et le bradymétabolisme.

Il se rencontre sur une large bande dans le sud-ouest des États-Unis et dans le nord du Mexique où il fréquente différents milieux tels des déserts, des broussailles, des forêts. Actif de mars à octobre, il est plutôt diurne au printemps et en automne mais devient nocturne sur les fortes chaleurs estivales. L’hiver, il hiberne dans le sol, parfois en compagnie d’autres serpents. Ce crotale atteint en général 120 voire 150 cm de long mais certains spécimens peuvent dépasser 2 m, et il pèse de 1,8 à 2,7 kg avec un record à 6,7 kg. La tête, nettement distincte du corps, présente un museau relativement arrondi et des yeux aux pupilles fendues. Le corps possède des écailles carénées et est généralement de couleur gris-brun ou brun, rosé, rouge, jaune ou blanc sale avec une série de 24 ou 25 taches foncées sur le dos de forme rectangulaire à hexagonale. La queue présente de 2 à 8 bandes noires bordées de blanc, juste avant la « sonnette ».

On le désigne souvent, dans le langage courant, comme « serpent à sonnette » en raison de son bruiteur aussi appelé cascabelle, assemblage de grandes écailles (anneaux) imparfaitement fixées.
Ces anneaux proviennent de l’épiderme de l’extrémité de la queue qui ne se détache pas à chaque mue et reste adhérent (la « sonnette » gagne un anneau à chaque mue), d’où le bruit de crécelle qui résulte du frottement de ces couches cornées. Ainsi, le crotale peut effrayer un intrus en agitant sa queue. Il ne peut entendre lui-même le son qu’il produit : comme tous les serpents, il est sourd.