Den brunsprötade skymningssvärmaren har ett vingspann på mellan 60 och 81 millimeter, honan är något större än hanen men hanen har något kraftigare och lite längre antenner. Mellankroppen är olivgrön med vit kant och bakkroppen har vita och svarta ränder på sidorna och olivgrön mitten. Framvingarna har olivbruna kanter och ett gulaktigt band på mitten. Bakvingen har svarta kanter och ett gulaktigt band på mitten som längst in övergår i rött. Den mycket ovanligare vitsprötade skymningssvärmaren är snarlik men den har ljusare och mindre kontrastrik teckning. Larven är som fullvuxen 75 till 85 millimeter lång och kan vara antingen olivgrön eller, mindre vanligt, svart