I 2005 rekonstruerede forskere en endocast (replika) af et Acrocanthosaurus kranialhul ved hjælp af computertomografi (CT-scanning) for at analysere rummene i holotypen af hjernekasse (OMNH 10146). I livet ville meget af dette rum have været fyldt med hjernehalsbåndene og cerebrospinalvæsken ud over hjernen selv. Imidlertid kunne de generelle træk ved hjernen og kranialnerverne bestemmes fra endocast og sammenlignet med andre teropoder, for hvilke endocasts er blevet oprettet. Mens hjernen ligner mange teropoder, ligner den mest alle teroposaurider. Den ligner mest hjernen hos Carcharodontosaurus og Giganotosaurus snarere end hos Allopontosaurus eller Sinoptor, hvilket giver støtte til den overordnede hypotese om, at Acrocanthosaurus var en holotype hjernekasse (OMNH 10146).
meninger og cerebrospinalvæske