Sauropoden, ob lebend oder tot, scheinen als Beute in Frage zu kommen. Es wurden Sauropodenknochen mit Löchern, die zu Allosaurierzähnen passen, und das Vorhandensein von abgeworfenen Allosaurierzähnen mit Sauropodenknochen gefunden.
Es gibt dramatische Beweise für Allosaurierangriffe auf den Stegosaurus. Es wurde ein Allosaurus-Schwanzwirbel mit einem teilweise verheilten Einstich gefunden, der zu einem Stegosaurus-Schwanzwirbel passt. Außerdem gibt es eine Stegosaurus-Halsplatte mit einer U-förmigen Wunde, die gut mit einer Allosaurus-Schnauze korreliert.
Der Allosaurus war wahrscheinlich kein Raubtier ausgewachsener Sauropoden, es sei denn, er jagte in Rudeln. Er hatte einen bescheidenen Schädel und relativ kleine Zähne und wurde von ausgewachsenen Sauropoden bei weitem übertroffen. Eine andere Möglichkeit ist, dass er lieber Jungfische als ausgewachsene Erwachsene jagte.
Die Forscher haben weitere Vorschläge gemacht. Robert T. Bakker verglich die kurzen Zähne mit den Zacken einer Säge. Diese sägeähnliche Schneide verläuft über die gesamte Länge des Oberkiefers und könnte zur Beute getrieben worden sein. Dieser Kiefertyp würde Hiebangriffe auf viel grössere Beutetiere ermöglichen, mit dem Ziel, das Opfer zu schwächen.
Eine andere Studie zeigte, dass der Schädel sehr stark war, aber eine relativ geringe Bisskraft hatte. Die Autoren schlugen vor, dass der Allosaurus seinen Schädel wie ein Beil gegen Beutetiere einsetzte, indem er mit offenem Maul angriff, das Fleisch mit den Zähnen zerschlitzte und es wegriss, ohne die Knochen zu zersplittern.
Sie schlugen vor, dass unterschiedliche Strategien gegen unterschiedliche Beute eingesetzt werden könnten. Der Schädel war leicht genug, um Angriffe auf kleinere und beweglichere Ornithopoden zu ermöglichen, aber stark genug für hochwirksame Angriffe aus dem Hinterhalt gegen größere Beute wie Stegosaurier und Sauropoden.
Ihre Ideen wurden von anderen Forschern in Frage gestellt, die keine modernen Beispiele für einen Beilangriff fanden. Sie hielten es für wahrscheinlicher, dass der Schädel stark genug ist, um Belastungen durch kämpferische Beute aufzunehmen.
Die ursprünglichen Autoren stellten fest, dass der Allosaurus selbst kein modernes Äquivalent hat, so dass das Fehlen eines modernen "Beilangreifers" nicht von Bedeutung war. Sie waren der Meinung, dass die Zahnreihe für einen solchen Angriff gut geeignet sei und dass die Artikulationen (Gelenke) im Schädel dazu beitrugen, Stress abzubauen.
Eine weitere Möglichkeit, mit großen Beutetieren umzugehen, besteht darin, dass Theropoda wie der Allosaurus "Fleischfresser" waren, die Fleischbisse aus lebenden Sauropoden herausnehmen konnten, die ausreichten, um das Raubtier zu ernähren, so dass es die Beute nicht gleich töten musste. Diese Strategie hätte es der Beute ermöglicht, sich zu erholen und sich später wieder zu ernähren.
Eine andere Idee ist, dass Ornithopoden, die häufigste verfügbare Beute, dadurch gebändigt werden könnten, dass der Allosaurus die Beute mit den Vordergliedmaßen ergreift und dann in die Kehle beißt, um die Luftröhre zu zerquetschen. Die Vordergliedmaßen waren stark und in der Lage, die Beute zurückzuhalten, und die Gelenkigkeit der Klauen lässt vermuten, dass sie zum Einhaken von Dingen hätten verwendet werden können.
Die Form des Allosaurus-Schädels beschränkte das binokulare Sehen auf 20° der Breite, etwas weniger als bei modernen Krokodilen. Wie bei Krokodilen mag dies ausgereicht haben, um die Entfernung der Beute und Zeitangriffe zu beurteilen. Die ähnliche Breite ihres Sichtfeldes lässt vermuten, dass Allosaurier, wie moderne Krokodile, Jäger aus dem Hinterhalt waren.
Schließlich wurde die Höchstgeschwindigkeit des Allosaurus auf 30 bis 55 Kilometer pro Stunde (19 bis 34 Meilen pro Stunde) geschätzt.