頭の良いキャラを描写するのって、わりと簡単なんですよ。
こういう質問にはいつも、名探偵コナン君を例にあげています。

ミステリには、かなり複雑なトリックや人間関係、犯行の過程などが盛り込まれますよね？
ただ、作者はある程度の時間をかけて考えたり、いろいろ調べたりしているわけです。それに対して素早く思考して解決してしまうキャラは、頭が良さそうに見えます。
もちろん、名探偵が解答に至る流れに説得力をもたせる必要はあります。あまりに瞬時に解いてしまったら、かえって嘘くさくてしらけてしまうでしょう。

でも、そのへんは、演出のコツで対処できると思うんですよ。コナン君はそういう描写の参考になります。
コナン君は前半、犯行現場を歩きまわって何か考えていますよね？　そして、時々何かを目にして、ちょっと驚いたような表情になったりします。「あれは、なんでああなってるんだ？」とか「この人は、なんでこんなことを言うんだ？」とか不審に思っている表情。
このへんについても作者はあらかじめ事件のポイントを知っているから、要所々々で核心に触れた反応を名探偵にさせることができます。
あのアニメ、コナン君の表情芸みたいなこういう描写が、毎回３回くらいは挿入されていないでしょうか？

で。

後半、コナン君のメガネが光ってニヤリと笑い、「そうか、そういうことか」と呟きます。これ、けっこう地味に定番の決めセリフです。

まとめ。

１）作者は複雑な状況をあらかじめ考えておくことができる。

２）頭の良いキャラが複雑な状況を解きほぐすプロセスを、あらかじめ考えて無理なく組み立てることができる。

３）思考の過程をキャラの表情などで伝える演出。

以上です。

なお、アニメと違って小説の場合はキャラの表情を絵的に外面描写できません。なので、同様のことを言動や会話などに織り込む工夫は必要です。

それと、ワトソン役の効用。
上記のような理由があるので、名探偵って他人の視点で外面描写する方が描きやすいんです。一人称の語り手にしてしまうと思考の過程を直接書かざるを得ないので、よく言われる「作者よりも頭のいいキャラを書けない」という法則に当てはまってしまいます。
外面描写なら、説明したように「頭が良さそうに見える演出」はいくらでもあるので、簡単です。