O. samurai có chiều dài cơ thể tối đa được ghi nhận là gần 10 cm. O. samurai có hình thái tương tự với loài Oxycheilinus orientalis (có phạm vi phân bố rộng khắp Ấn Độ Dương và Tây Thái Bình Dương). Tuy vậy, O. samurai vẫn có sự khác biệt với O. orientalis như sự chênh lệch số lược mang và O. samurai có rìa sau của vây đuôi màu trắng (có thêm một mảng màu đen hoặc đỏ sẫm ngay trước rìa trắng này)[2].

O. samurai có thân thuôn dài, màu đỏ với phần mõm tròn. Có một đốm màu xanh lục lam bao quanh gai vây lưng đầu tiên và thứ hai. Trước vây lưng đến gáy có một mảng màu xanh lục sẫm[3].

Số gai ở vây lưng: 9; Số vây tia ở vây lưng: 10; Số gai ở vây hậu môn: 3; Số vây tia ở vây hậu môn: 9; Số vây tia ở vây ngực: 12; Số gai ở vây bụng: 1; Số vây tia ở vây bụng: 5[2][3].