Predation jest jednym z najsilniejszych sił dobór naturalny wykorzystuje do prowadzenia ewolucji morfologii, fizjologii i zachowania organizmu. Podczas tej koewolucji, ofiara albo jest spożywana przez drapieżnika, albo ucieka, co skutkuje mnogością imponujących strategii obronnych u gatunków ofiar w celu zwiększenia prawdopodobieństwa ucieczki. Mrówki aksamitne unikają drapieżników stosując następujące mechanizmy obronne: jadowite żądło (jeśli są samicami), aposematyczne ubarwienie, narząd stridulacyjny w odwłoku, wydzielinę alarmową z gruczołu żuchwowego oraz trwały egzoszkielet.
Jad, który mrówki aksamitne wstrzykują przez swoje żądło ma nieznany skład. Według jednego z badaczy, bolesność żądła Dasymutilla klugii przewyższyła 58 innych gatunków badanych owadów żądlących; jedynymi gatunkami, które ten badacz ocenił jako mające bardziej bolesne żądło były Paraponera clavata (mrówka kulawa), Synoeca septentrionalis (osa wojownicza), Pepsis spp. i Hemipepsis spp. W warunkach eksperymentalnych tylko dwa gatunki jaszczurek (jedna biczowata i jedna boczniakowata) zaatakowały mrówki aksamitne, z którymi miały kontakt. W obu przypadkach mrówki aksamitne wykazywały szybkie ruchy boczne i pionowe w celu odparcia ataku. W momencie ataku mrówki aksamitne natychmiast użądliły jaszczurki. Użądlenie to powodowało w obu przypadkach zrzucenie mrówek i unikanie jaszczurek przez resztę badania. Jaszczurka boczniakowata została znaleziona martwa w swoim zbiorniku 24 godziny później. Jaszczurka plamista jest naturalnym drapieżnikiem mrówek aksamitnych, natomiast biczogon nie jest. Aby przetestować aposematyczne ubarwienie na ptakach, mączniki zostały pomalowane tak, aby przypominały mrówki aksamitne. Podczas tych prób żadna z pomalowanych mączników nie została zjedzona, podczas gdy wszystkie kontrolne mączniki zostały natychmiast zjedzone. Pomalowane mączniki zostały jednak zaatakowane przez ptaki, ale te natychmiast zaprzestały ataku. Eksperymenty te dostarczają dowodów na to, że aposematyczne ubarwienie mrówek aksamitnych powoduje, że ich drapieżniki wahają się, działając jako wizualny mechanizm obronny.
Aposematyczne ubarwienie mrówek aksamitnych często odpowiada specyficznemu pierścieniowi mimikry Müllera, składającemu się z dziesiątek gatunków. Zapewnia to ochronę, ponieważ wiele drapieżników nauczyło się unikać ofiar o tym samym ubarwieniu. Amerykańskie Mutillidae mają osiem rozległych i wyraźnych pierścieni mimikry tworzących jeden z największych kompleksów mimikry Müllera na planecie.
Organy stridulacyjne, które posiadają mrówki aksamitne, wytwarzają słyszalne piszczenie, gdy odwłok jest skurczony. Mechanizm ten jest akustyczną wskazówką ostrzegającą drapieżniki, które mają zamiar zaatakować, aby trzymały się z daleka. U ryjówek, za każdym razem, gdy zbliżały się na odległość 1 metra od mrówki aksamitnej, ta zaczynała skrzeczeć. Stridulacje stawały się coraz częstsze, gdy drapieżnik zbliżał się do mrówki aksamitnej, a ryjówka nigdy nie próbowała zaatakować mrówki aksamitnej. Jednak różne scenariusze z udziałem ryjówek pokazały, że mrówka aksamitna również zaczynała skrzeczeć po zaatakowaniu jej przez ryjówkę. Za każdym razem, gdy do tego dochodziło, ryjówka upuszczała osę.
Eksoszkielet mrówki aksamitnej jest niezwykle mocny. W porównaniu z egzoszkieletem pszczoły miodnej, egzoszkielet mrówki aksamitnej wymagał 11 razy więcej siły do zmiażdżenia przy użyciu przetwornika siły. Egzoszkielet jest nie tylko wytrzymały, ale również okrągły, co utrudnia drapieżnikom przebicie go przy próbie użądlenia lub ugryzienia. Podczas wszystkich prób, które doprowadziły do pęknięcia egzoszkieletu mrówki aksamitnej, w sumie 4 razy spowodowały śmierć tej mrówki w ciągu 24 godzin. Oprócz ochrony przed drapieżnikami, egzoszkielet pełni również funkcję w utrzymaniu kontroli wilgotności.