Živí nebo mrtví sauropodi se zdají být pravděpodobnými kandidáty na kořist. Byly nalezeny kosti sauropodů s otvory, do nichž zapadají zuby alosaurů, a přítomnost vyvržených zubů alosaurů s kostmi sauropodů.
Existují dramatické důkazy o útocích alosaurů na stegosaura. Byl nalezen ocasní obratel alosaura s částečně zhojeným vpichem, který odpovídá ocasnímu hrotu stegosaura. Rovněž se našla stegosauří krční destička s ranou ve tvaru písmene U, která dobře koreluje s allosauřím čenichem.
Allosaurus pravděpodobně nebyl predátorem dospělých sauropodů, pokud nelovil ve smečkách. Měl skromně velkou lebku a relativně malé zuby a byl značně převážený dospělými sauropody. Další možností je, že dával přednost lovu mláďat před plně vzrostlými dospělými jedinci.
Výzkumníci předložili další návrhy. Robert T. Bakker přirovnal krátké zuby k zoubkům na pile. Toto pilovité ostří se táhne po celé délce horní čelisti a mohlo se zabodávat do kořisti. Tento typ čelisti by umožňoval sečné útoky na mnohem větší kořist s cílem oslabit oběť.
Jiná studie ukázala, že lebka je velmi silná, ale má relativně malou sílu skusu. Autoři předpokládali, že allosaurus používal lebku proti kořisti jako sekeru, útočil s otevřenou tlamou, zuby rozřezával maso a odtrhával ho, aniž by tříštil kosti.
Navrhli, že proti různé kořisti lze použít různé strategie. Lebka byla dostatečně lehká, aby umožnila útoky na menší a hbitější ornitopody, ale dostatečně silná pro útoky ze zálohy na větší kořist, jako jsou stegosauři a sauropodi.
Jejich myšlenky zpochybnili jiní badatelé, kteří nenašli žádné moderní příklady útoku sekerou. Považovali za pravděpodobnější, že lebka byla silná, aby absorbovala napětí od zápasící kořisti.
Původní autoři poznamenali, že samotný alosaurus nemá moderní ekvivalent, takže absence moderního "útočníka se sekerou" není významná. Domnívali se, že řada zubů byla pro takový útok dobře uzpůsobena a že klouby (klouby) v lebce pomáhaly snižovat napětí.
Další možností, jak se vypořádat s velkou kořistí, je, že teropodi jako Allosaurus byli "masožravci", kteří dokázali ukousnout kusy masa z živých sauropodů, které predátorovi stačily k obživě, takže nemusel kořist rovnou zabít. Tato strategie mohla kořisti umožnit, aby se zotavila a mohla být později znovu nakrmena.
Další myšlenkou je, že ornitopodi, nejběžnější dostupná kořist, mohli být pokořeni tím, že alosaurus kořist uchopil předními končetinami a pak se zakousl do krku, aby rozdrtil průdušnici. Přední končetiny byly silné a dokázaly kořist zadržet a členitost drápů naznačuje, že mohly sloužit k zaháknutí.
Tvar lebky alosaura omezoval binokulární vidění na 20° šířky, což je o něco méně než u moderních krokodýlů. Stejně jako u krokodýlů to mohlo stačit k odhadu vzdálenosti kořisti a časování útoků. Podobná šířka jejich zorného pole naznačuje, že allosauři byli stejně jako moderní krokodýli lovci ze zálohy.
Maximální rychlost alosaura byla odhadnuta na 30 až 55 kilometrů za hodinu (19 až 34 mil za hodinu).
