Kích thước của hai mẫu vật so với một con người, với mẫu gốc của Ceratosaurus nasicornis (USNM 4735) màu vàng và một mẫu vật lớn hơn (UMNH VP 5278) màu xanh.

Ceratosaurus sở hữu hình thái cơ thể điển hình cho các loài khủng long chân thú lớn.[2] Đi bằng hai chân, nó di chuyển trên hai chi sau mạnh mẽ, trong khi cánh tay của nó đã giảm kích thước. Mẫu vật USNM 4735, bộ xương và mẫu gốc được phát hiện đầu tiên của loài Ceratosaurus nasicornis, là một cá thể dài 5.3 m hoặc 5.69 m theo các nguồn khác.[3]:115[4] Không rõ liểu con vật đã trưởng thành chưa.[5]:66 Othniel Charles Marsh, năm 1884, cho rằng mẫu vật này nặng khoảng một nửa so với của Allosaurus đương đại.[6] Trong các năm gần đây, số liệu đã được sửa đổi thành 418 kg, 524 kg, hoặc 670 kg.[7] Ba bộ xương khác được phát hiện vào nửa sau của thế kỷ 20 lớn hơn đáng kể. Đầu tiên, mẫu UMNH VP 5278, được James Madsen ước tính không chính xác dài khoảng 8,8 m,[8] nhưng sau đó được ước tính dài 7 m.[9] Trọng lượng của nó được tính ở mức 980 kg, 452 kg và 700 kg trong các công trình nghiên cứu riêng biệt.[4][9][10] Bộ xương thứ hai, MWC 1, hơi nhỏ hơn UMNH VP 5278 và có thể nặng 275 kg.[10] Mẫu thứ ba, chưa được mô tả, BYUVP 12893 được cho là lớn nhất trong các mẫu vật được phát hiện, mặc dù các ước tính chưa được công bố.[11]:192 Một mẫu vật khác (ML 352), được phát hiện ở Bồ Đào Nha năm 2000, ước tính dài 6 m và có khối lượng khoảng 600 kg.[9]

Tranh vẽ của họa sĩ về Ceratosaurus nasicornis

Số lượng chính xác của đốt sống là không rõ do một số khoảng trống trong cột sống của mẫu gốc Ceratosaurus nasicornis. Ít nhất hai mươi đốt sống hình thành nên cổ và lưng trước xương cùng. Ở phần giữa của cổ, các centra (bề mặt) vừa cao vừa dài; ở phần trước và sau của cổ, centra ngắn hơn chiều cao của chúng. Số lượng các gai thần kinh chĩa ra ngoài là tương đối lớn, và, ở lưng đốt sống, chúng cao bằng chiều dài của xương sống. Cột xương sống, bao gồm sáu đốt xương sống tại xương cùng hợp nhất, cong lên, với bề mặt đốt sống của nó giảm chiều cao ở phần giữa, như là trường hợp trong một số loài ceratosaurians khác.[5]:55–58 Xương đuôi bao gồm khoảng năm mươi đốt sống đuôi và bằng khoảng một nửa chiều dài của con vật; trong mẫu này, chiều dài đuôi được ước tính là 9.33 ft.[3]:115[6] Chiếc đuôi sâu từ trên xuống dưới do gai thần kinh cao và xương chevron dài, những chiếc xương nằm dưới thân đốt sống. Giống như trong các loài khủng long khác, đuôi là đối trọng của phần cơ thể và chứa cơ xương đùi nối đuôi (caudofemoralis) lớn, chịu trách nhiệm cho lực đẩy về phía trước trong quá trình vận động, kéo phần đùi trên về phía sau khi co cơ.[5]:55–58

Hộp sọ khác biệt của Ceratosaurus: Các xương mũi trái và phải hợp nhất tạo thành một sừng mũi nổi bật (trên), và các răng của mõm trên cực kì dài (dưới). Hóa thạch thuộc một phần mẫu vật MWC 1 từ Fruita, Colorado và được trưng bày tại Bảo tàng Khủng long Journey.

Xương vai được hợp nhất với xương quạ, tạo thành một xương đơn mà không có bất kỳ sự phân biệt rõ ràng nào giữa hai thành phần ban đầu.[5]:58 Mẫu vật Ceratosaurus nasicornis được tìm thấy với một chi trước có khớp nối với bàn tay không đầy đủ. Mặc dù khớp bị phân tách trong quá trình chuẩn bị, một mô hình đã được tạo ra trước đó để ghi lại các vị trí tương đối ban đầu của khớp xương cho các nghiên cứu trong tương lai. Xương cổ tay không được biết đến từ bất kỳ mẫu vật nào, dẫn đến một số tác giả cho rằng chúng đã bị mất trong chi. Trong một bài báo năm 2016, Matthew Carrano và Jonah Choiniere đã gợi ý rằng một hoặc nhiều sụn ở khối xương cổ tay có thể có mặt, được chỉ ra bởi một khoảng trống giữa xương cẳng tay và xương bàn tay cũng như kết cấu bề mặt trong khoảng cách như vậy.[12] Trái ngược với hầu hết các khủng long chân thú khác, chỉ có ba ngón trên mỗi bàn tay (ngón từ I-III), Ceratosaurus giữ lại bốn ngón, với ngón IV giảm kích thước. Các xương bàn tay đầu tiên và thứ tư là ngắn, trong khi cái thứ hai hơi dài hơn cái thứ ba. Các xương bàn tay và đặc biệt là các đốt ngón tay đầu tiên có tỷ lệ rất ngắn, không giống như trong hầu hết các loài khủng long chân thú cơ bản khác. Chỉ các đốt ngón tay đầu tiên của các ngón thứ II, III và IV được bảo quản trong nguyên mẫu; tổng số đốt ngón tay và móng vuốt là không rõ. Giải phẫu của xương bàn tay chỉ ra rằng các đốt ngón tay ban đầu đã có mặt trên ngón này từ ban đầu. Các pes (bàn chân) bao gồm ba ngón nâng đỡ trọng lượng, đánh số II-IV. Ngón I, mà trong các loài khủng long chân thú thường được giảm xuống thành ngón huyền không chạm đất, không được bảo quản trong nguyên mẫu. Marsh, trong bản mô tả năm 1884 ban đầu của ông, giả định rằng ngón này đã bị thoái hóa hoàn toàn trong chi Ceratosaurus, nhưng Charles Gilmore, trong chuyên khảo năm 1920 của ông, lưu ý một khu vực có thể được gắn vào trên xương bàn chân thứ hai thể hiện sự hiện diện của ngón huyền này.[3]:112

Duy nhất trong số các khủng long chân thú, Ceratosaurus sở hữu các vảy xương nhỏ, kéo dài và không đều được hình thành dọc theo đường giữa của cơ thể. Những vảy xương như vậy đã được tìm thấy trên các cột sống thần kinh của đốt sống cổ 4 và 5 cũng như đốt sống từ 4 đến 10, và hình thành một hàng liên tục có thể kéo dài từ đáy sọ đến phần lớn đuôi. Theo đề xuất của Gilmore vào năm 1920, vị trí của chúng in lại trên ma trận đá có thể phản ánh vị trí chính xác của chúng trên da của con vật. Các vảy xương trên đuôi đã được tìm thấy cách vị trí các gai thần kinh khoảng 25 mm đến 38 mm, có thể cho thấy phần da và cơ bắp hiện diện ở giữa, trong khi những cái ở cổ gần hơn với các gai thần kinh. Ngoài đường giữa của cơ thể, da còn chứa thêm các vảy xương bổ sung, có hình tứ giác lớn với kích thước 58 mm hoặc 70 mm, được tìm thấy cùng với nguyên mẫu; vị trí của tấm này trên cơ thể là không rõ.[3]:113–114 Mẫu vật UMNH VP 5278 cũng được tìm thấy với một số vảy xương, được mô tả là có hình dạng vô định hình. Mặc dù hầu hết các vảy này được tìm thấy cách bộ xương khoảng 5 mét, chúng không kết nối trực tiếp đến bất kỳ đốt sống nào, không giống như trong mẫu Ceratosaurus nasicornis, và do đó vị trí ban đầu của chúng trên cơ thể không thể suy ra từ mẫu vật này.[13]:32

Hộp sọ

Sơ đồ hộp sọ nguyên mẫu Ceratosaurus nasicornis ở phía trên và phía bên bởi Charles Gilmore, năm 1920. Sự tái thiết hộp sọ này giờ đây được cho là quá rộng ở phần trên cùng.

Hộp sọ của loài khá lớn so với phần còn lại của cơ thể.[2] Chiều dài được đo vào khoảng 55 cm trong mẫu vật Ceratosaurus nasicornis, được đo từ đầu mõm đến lồi cầu xương chẩm, kết nối với đốt sống cổ tử cung đầu tiên.[3]:88 Độ rộng của hộp sọ này khó tái tạo lại vì nó bị bóp méo nặng nề, và mẫu phục dựng năm 1920 của Gilmore sau đó bị cho là quá rộng.[14] Hộp sọ khá hoàn chỉnh của mẫu MWC 1 được ước tính có chiều dài 60 cm và chiều rộng 16 cm; hộp sọ này hơi dài hơn một chút so với mẫu gốc.[13]:3 Mặt sau của hộp sọ có cấu hình nhẹ hơn so với một số loài chân thú lớn hơn do hộp sọ có nhiều vết mở rộng, nhưng hàm rất sâu để hỗ trợ các răng lớn.[4]:277 Xương lệ tạo thành không chỉ phần sau của cửa sổ trước hố mắt, một khe hở lớn giữa mắt và lỗ mũi, mà còn tạo nên một phần của lề trên, không giống như các thành viên của họ khủng long Abel. Xương vuông, được kết nối với hàm dưới ở đầu dưới của nó để tạo thành khớp hàm, được nghiêng sao cho khớp hàm được di dời về phía sau kết nối với lồi cầu xương chẩm. Điều này cũng dẫn đến việc mở rộng cửa sổ sau hố mắt bên, một khe hở lớn phía sau mắt.[5]:53

Đặc điểm nổi bật nhất là một cái sừng riêng lẻ nằm trên đầu giữa của hộp sọ phía sau lỗ mũi, được hình thành từ những lồi lõm của xương mũi trái và phải.[3]:82 Chỉ lõi sừng xương được biết đến từ hóa thạch - trong động vật sống, lõi này sẽ hỗ trợ vỏ bọc keratin. Trong khi đáy của lõi sừng rất mượt mà, hai phần ba trên của nó nhăn nheo và xếp hàng với những lỗ có thể chứa các mạch máu khi còn sống. Trong mẫu gốc, lõi sừng dài 13 cm và rộng 2 cm ở đáy của nó nhưng nhanh chóng thu hẹp lại khi lên trên chỉ còn 1,2 cm; nó cao 7 cm.[3]:82 Sừng dài hơn và thấp hơn trong hộp sọ của mẫu MWC 1.[13]:3 Phía sau sừng mũi, xương mũi tạo thành một rãnh hình bầu dục; cả hai rãnh này và sừng mũi phục vụ như là đặc điểm để phân biệt Ceratosaurus vơi các chi họ hàng.[11]:192 Ngoài sừng mũi lớn, Ceratosaurus sở hữu một cái sừng nhỏ hơn, hình bán nguyệt, sừng giống như rặng núi trước mỗi mắt, tương tự như của Allosaurus. Những rặng nhổm lên này được hình thành bởi các xương lệ.[10] Ở các con vị thành niên, cả ba sừng đều nhỏ hơn con trưởng thành, và hai nửa của lõi sừng mũi chưa được hợp nhất.[15]

Hai xương đầu mõm kết hợp, hình thành đầu mõm, chỉ chứa ba răng trên mỗi nửa, ít hơn so với hầu hết các khủng long chân thú khác.[5]:52 Xương hàm trên được lót bằng 15 răng giống như lưỡi dao ở mỗi bên trong mẫu gốc. Tám chiếc răng đầu tiên rất dài và mạnh, nhưng từ răng thứ 9 trở đi thì chúng dần giảm kích thước. Như điển hình cho các loài khủng long chân thú, chúng có đặc trưng cạnh răng cưa mịn, mà trong mẫu có chứa một số 10 răng nhỏ mỗi 5 mm (0,20 in).[3]:92 Mẫu MWC 1 chỉ cho thấy 10 đến 12, và mẫu UMNH VP 5278 gồm mười hai răng trong mỗi xương mõm; răng khỏe hơn và có độ cong lại nhiều hơn trong các mẫu vật sau.[13]:3,27 Trong tất cả các mẫu vật, vòng đỉnh răng của hàm trên đặc biệt dài. Trong mẫu vật UMNH VP 5278, chúng đo chiều dài lên đến 9,3 cm (3,7 in), bằng với chiều cao tối thiểu của hàm dưới. Trong mẫu gốc, chúng có chiều dài lên đến 7 cm, thậm chí còn vượt qua chiều cao tối thiểu của hàm dưới. Trong các khủng long chân thú khác, chiều dài răng có thể so sánh với loài này chỉ được biết đến từ loài Genyodectes có họ hàng.[16] Ngược lại, một số thành viên của Abelisauridae có vòng đỉnh răng rất ngắn.[5]:92 Trong mẫu gốc, mỗi nửa của xương hàm dưới, xương chịu lực, được trang bị mười lăm răng, tuy nhiên được bảo quản kém. Cả hai mẫu vật MWC 1 và UMNH VP 5278 chỉ cho thấy 11 răng trong mỗi hàm dưới, được thể hiện trong các mẫu sau, hơi thẳng và ít cứng hơn so với hàm trên.[13]:3,21