Medía cerca de 9 metros de largo, era casi más alto que un elefante y pesaba cerca de 1.500 kilos. Así era el Carnotaurus («toro carnívoro«, en latín), cuyo nombre describía a dos protuberancias, con la forma de pequeños cuernos, situadas sobre su cabeza y cerca de los ojos. Los paleontólogos han debatido acerca de estos bultos. Para algunos, eran formidables armas de ataque usadas para embestir y perforar la piel de sus víctimas. Otros piensan, al contrario, que eran demasiado débiles y pequeños para ese cometido y que solo servían como ornamento para cortejar (en el caso de los machos) a su pareja.
Otra característica descubierta en este animal fueron sus ojos, los cuales se cree enfocaban hacia el frente, algo raro en un dinosaurio, lo que podría significar que tuvo visión binocular y percepción de profundidad, como nosotros.
En cuanto al resto del cuerpo, su cuello era robusto, las patas delanteras muy pequeñas, casi atrofiadas, al contrario de las traseras, musculosas y largas, una columna vertebral con forma de escamas prominentes y una dentadura mortífera. Su gran hocico sugiere que su sentido olfativo estaba bastante desarrollado y su larga y fina cola le ayudaba a mantener el equilibrio.
Piel áspera
Gracias al casi perfecto estado de las impresiones fósiles halladas del Carnotaurus, la apariencia exterior de este dinosaurio es la más conocida que la de cualquier otro congénere. Miles de escamas cubrían el cuerpo de este terópodo y otras predominaban en su espalda y sus lados, lo que le daba un aspecto similar al del cocodrilo, con una piel rugosa y gruesa.
Mandíbula débil
El maxilar inferior del Carnotaurus era muy fino, en contraste con el resto del cráneo, mucho más recio y duro. Esta combinación, de una mandíbula inferior débil y un cráneo grande, ha hecho difícil saber cuáles eran las víctimas de este terópodo, pero se cree que las principales eran los chubutisaurus, saurópodos casi tres veces más grandes que el Carnotaurus, a los cuales cazaba en manadas.