Die Wüstenheuschrecke ist eine sehr große Feldheuschreckenart, Weibchen erreichen 70 bis 90 Millimeter Körperlänge, Männchen 60 bis 75 Millimeter. Die sehr langen Flügel überragen immer das Hinterleibsende und auch die Hinterknie. Wie typisch für die Caelifera sind die fadenförmigen Antennen kürzer als Kopf und Pronotum zusammen. Ausgeprägt ist vor allem das Halsschild. Außerhalb der Wanderphasen, in der solitären Phase, sind die Tiere einheitlich gelbgrau bis ockerfarben mit dunkler Fleckenzeichnung auf den halbtransparenten Tegmina (den Vorderflügeln), aber hier niemals mit deutlichen dunklen Querbändern. Reife Individuen der Wanderphase sind leuchtend gelb gefärbt.

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