Цератозавр жил в поздней юре одновременно с аллозавром и некоторыми другими крупными хищниками. Такое соседство вполне возможно: современные экосистемы тоже способны поддерживать несколько видов хищников, если они различаются рационом, размером добычи, местами охоты или другими особенностями.
Цератозавр был меньше многих взрослых аллозавров: крупные особи достигали примерно 6–7 м. Его остатки встречаются реже, но это не означает, что он был «менее хищным». Вероятно, между крупными тероподами существовало разделение экологических ниш, хотя детали этого разделения полностью не восстановлены.
Цератозавр питался мясом. В качестве добычи рассматривают наземных позвоночных, а некоторые находки допускают и использование рыбы, черепах или крокодиломорфов. Следы его зубов на костях аллозавра показывают также возможность падальничества. Все известные особи найдены поодиночке, поэтому доказательств стайной охоты нет.
А в целом цератозавр — типичный теропод: он ходил на двух ногах, обладал относительно короткими четырехпалыми передними конечностями, челюстями с острыми зубами и мощной мускулатурой. Некоторые зубы на верхней челюсти этого ящера были настолько длинными, что при закрытой пасти заходили за нижнюю челюсть.
Свое название цератозавр («рогатый ящер») получил благодаря небольшому костяному рогу на морде — это одна из самых заметных деталей его внешнего облика. Дополняли картину небольшие гребни над глазами, которые по своим размерам уступали гребням аллозавра.
У цератозавра был необычный череп с носовым рогом и небольшими выступами над глазами. Носовой рог, вероятно, был слишком хрупким для серьезного боя и мог использоваться для демонстрации. Вдоль спины располагался ряд небольших костных элементов кожи. Их точная функция неизвестна.
Останки цератозавра встречаются в Америке значительно реже, чем аллозавра, что также не дает покоя палеонтологам. Это заметил еще сам Отниел Марш, который описал динозавра в 1884 г. по найденным за год до этого окаменелостям. Возможно, что цератозавры действительно были более редкими либо это чистая случайность.