Allosaurus' hjerne, som tolket fra en spiral CT-scanning af en endocast, var mere i overensstemmelse med krokodillehjerner end hos de andre levende arkosaurer, fugle. Vestibularapparatets struktur indikerer, at kraniet blev holdt næsten vandret, i modsætning til stærkt tilt op eller ned. Strukturen af det indre øre var som en krokodille, og så kunne Allosaurus sandsynligvis have hørt lavere frekvenser bedst, og ville have haft problemer med subtile lyde. Duftende pærer var store og synes at have været velegnede til at opdage lugte, selv om området for evaluering af lugte var relativt lille. Spørgsmål: Hvad beviste vestibularapparatet om Allosaurus?
Kraniet blev holdt næsten vandret