Sauropodele, vii sau moarte, par a fi candidați probabili ca pradă. Au fost descoperite oase de sauropode cu găuri în care se potrivesc dinți de alosaur și prezența unor dinți de alosaur cu oase de sauropode.
Există dovezi dramatice ale atacurilor alosaurilor asupra lui Stegosaurus. A fost găsită o vertebră de coadă de Allosaurus cu o înțepătură parțial vindecată care se potrivește cu un vârf de coadă de Stegosaurus. De asemenea, există o placă de gât de Stegosaurus cu o rană în formă de U care se corelează bine cu un bot de Allosaurus.
Probabil că Allosaurus nu era un prădător de sauropode adulte, decât dacă vâna în haite. Avea un craniu de dimensiuni modeste și dinți relativ mici și era mult mai greu de cântărit decât sauropodele adulte. O altă posibilitate este că a preferat să vâneze puii în loc de adulții adulți.
Cercetătorii au făcut și alte sugestii. Robert T. Bakker a comparat dinții scurți cu zimții de pe un fierăstrău. Această muchie tăioasă asemănătoare unui fierăstrău se întinde pe lungimea maxilarului superior și ar fi putut fi înfiptă în pradă. Acest tip de maxilar ar fi permis atacuri cu tăișuri împotriva unor prăzi mult mai mari, cu scopul de a slăbi victima.
Un alt studiu a arătat că craniul era foarte puternic, dar avea o forță de mușcătură relativ mică. Autorii au sugerat că Allosaurus își folosea craniul ca pe o secure împotriva prăzii, atacând cu gura deschisă, tăind carnea cu dinții și smulgând-o fără să spargă oasele.
Aceștia au sugerat că pot fi folosite strategii diferite împotriva unor prăzi diferite. Craniul era suficient de ușor pentru a permite atacuri asupra unor ornithopode mai mici și mai agile, dar suficient de puternic pentru atacuri de ambuscadă cu impact puternic asupra unor prăzi mai mari, cum ar fi stegosaurii și sauropodele.
Ideile lor au fost contestate de alți cercetători, care nu au găsit niciun exemplu modern de atac cu toporul. Aceștia au considerat că este mai probabil ca craniul să fi fost puternic pentru a absorbi tensiunile cauzate de prada care se lupta.
Autorii originali au remarcat că Allosaurus nu are un echivalent modern, astfel că absența unui "atacator cu securea" modern nu este semnificativă. Ei au considerat că șirul de dinți era bine adaptat unui astfel de atac și că articulațiile (articulațiile) din craniu au ajutat la diminuarea stresului.
O altă posibilitate pentru manipularea prăzilor mari este că teropodele precum Allosaurus erau "mâncători de carne", care puteau mușca din carnea unor sauropode vii, suficient pentru ca prădătorul să se poată hrăni, astfel încât să nu fie nevoie să ucidă prada în întregime. Această strategie ar fi putut permite prada să se refacă și să se hrănească din nou mai târziu.
O altă idee este că ornithopodele, cele mai comune prăzi disponibile, ar putea fi supuse de către Allosaurus prinzând prada cu membrele anterioare și apoi mușcând-o de gât pentru a-i zdrobi traheea. Membrele anterioare erau puternice și capabile să rețină prada, iar articulația ghearelor sugerează că acestea ar fi putut fi folosite pentru a agăța obiecte.
Forma craniului de Allosaurus a limitat vederea binoculară la 20° lățime, puțin mai puțin decât la crocodilienii moderni. Ca și în cazul crocodililor, acest lucru ar fi putut fi suficient pentru a judeca distanța față de pradă și pentru a cronometra atacurile. Lățimea similară a câmpului lor vizual sugerează că alosaurii, ca și crocodilii moderni, erau vânători de ambuscade.
În cele din urmă, viteza maximă a lui Allosaurus a fost estimată între 30 și 55 de kilometri pe oră (19 și 34 de mile pe oră).
