Con el número de ejemplares en aumento, los científicos comenzaron a analizar la variación entre los individuos y descubrieron lo que parecían ser dos tipos de conformaciones distintas, al igual que algunas especies de otros terópodos. Como una de estas conformaciones estaba más sólidamente construida, que se denominó el "robusta" mientras que el otro se denomina "grácil". Varias diferencias morfológicas asociadas a los dos morfotipos fueron utilizadas para analizar el dimorfismo sexual en elTyrannosaurus, siento el tipo el "robusto" por lo general considerado hembra. Por ejemplo, la pelvis de varios especímenes "robustos" parecía ser más amplia, tal vez para permitir el paso de los huevos.

Las grandes mandíbulas del tiranosaurio medían 1,4 m y estaban llenas de afilados dientes curvos de 19 cm. Estudios recientes de finales de 2007 y principios de 2008, sugieren que este dinosaurio tuvo la mordedura más poderosa de todos los depredadores, con una fuerza de presión de más de 4 toneladas
El debate sobre si el Tyrannosaurus era un depredador o un carroñero puro es muy antiguo. Lambe (1917) describió un buen esqueleto de un pariente cercano de Tyrannosaurus, Gorgosaurus y concluyó que era un carroñero puro, por lo que también Tyrannosaurus también lo era.
El Tyrannosaurus pudo haber tenido la saliva infecciosa para matar a sus presas. Esta teoría fue propuesta por primera vez por William Abler Abler examinar los dientes de los tiranosáuridos entre cada denticulo de la sierra de los dientes queda un espacio que podria haber alojado parte de carne de la alimentación en estado de putrefacción con bacterias, dando al Tyrannosaurus una mordedura infecciosa mortal, muy parecido al dragón de Komodo.

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