El Ceratosaurus era bastante parecido a otro terópodo llamado Allosaurus, con el que al parecer compartió su entorno. Al igual que el Allosaurus, el Ceratosaurus tenía una buena mandíbula, era bípedo y tenía unas crestas delante de los ojos, pero este último era más pequeño, ya que tan solo medía 6m de largo por 2m de alto y pesaba entre media y una tonelada. Ambos carnívoros vivieron durante el jurásico tardío y sus fósiles han sido hallados en Norteamérica. El Ceratosaurus también tenía un cuerno sobre el cráneo, entre los ollares y las crestas de los ojos (de ahí su nombre, dinosaurio cornudo). No se cree que el Ceratosaurus utilizara este cuerno como arma, ya que era bastante delgado y algo frágil, pero si lo pudo usar para identificarse con otros miembros de su especie.
Es extraño encontrar a dos grandes carnívoros como los mencionados anteriormente en una misma zona (aunque el Ceratosaurus fuese la mitad de pequeño que el Allosaurus, seguía siendo un buen depredador), pero esto tal vez se debiera a que el Allosaurus cazaba grandes presas como el Stegosaurus o algún Diplodocus joven, y el Ceratosaurus tan solo cazaba pequeños ornitópodos o reptiles. Debido a la escasez de restos encontrados del Ceratosaurus, se ha sugerido que este animal cazaba en solitario, por lo que es lógico que no cazaba grandes presas como las del Allosaurus.
Debido a varios factores como que el Allosaurus tenía unos largos brazos con grandes garras y el Ceratosaurus los tenía cortos y no muy útiles, o que el Allosaurus tenía un cuello mucho más largo y fuerte en relación a su cuerpo, los científicos has estimado que estos dos dinosaurios definitivamente no están emparentados. Otra característica que sostiene esta teoría se basa en que el Ceratosaurus tenía cuatro dedos en los brazos y el Allosaurus tan solo tenía tres.
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