Fosili, 1985 yılındaArjantin'depaleontologJose Bonaparte tarafından bulunmuştur. İskelet neredeyse eksiksizdir[4]; çünkü tüm parçalar hatta derisinin bile izi bulunmuştur. Bu tip eksiksiz keşifler oldukça büyük sürprizdir.[5]
Oldukça narin ve çevik görünümlü birteropoddur. Ortalama 7.5 metre uzunluğunda, 3 metre yüksekliğinde ve 2 ton ağırlığında olduğu tahmin ediliyor.[6] Bu dinozor cinsinin ciddi göze çarpan fiziksel özellikleri vardır. Korunmuş bir deri izi fosili sayesinde derisinde kemiksi konik çıkıntılar olduğu anlaşılmıştır. Kısa ama derin bir kafatası vardır ve burun yapısı güçlü bir koku alma duyusuna sahip olduğunu gösterir. ÇenesiTyrannosaurus'un dişlerine nazaran oldukça ufak kesicidişlerle kaplıdır. Gözlerinin ufak olduğu düşünülüyor, daha ziyade koku alma duyusunu kullanıyor olması muhtemeldir. Ayrıcakafataslarının üstünde bir çiftboynuz bulunmaktadır. Bu boynuzlarCinsel seçilim bilhassa çiftleşme dönemlerindecinsel seçilimde fark yaratıyor olabilir. Yuva yapma alışkanlığı da klasikteropodlarınkine (örn. kuşlar) benzerdir.[5] Fosiline bakıldığında güçlü bacakları ve kuyruğu yardımıyla hızlı koştuğu düşünülüyordu zaten; son yapılan çalışmalar ışığında kuyruğunun ve kalça kemiğiyle birleştiği yerdeki güçlü kasın (caudofemoralis) her kısaldığında bacağın geri çekilip ve güçlü bir adım atıldığı düşünülüyor.
Carnotaurus'un burnu da kafatasının ucu boyunca basık (çıkıntısız) konumlanmış olup gözlerin görüş açısının net kalmasını sağlar. Ayrıca gözleri de kafatasının yaklaşık olarak önüne konumlanmıştır ve bu hayvana derin gören (stereoscopic) bir bakış sağlar.[3]
Eoabelisaurus veCarnotaurus'un kol karşılaştırması
Ani şekilde ivmelenen bir atlet gibi hız patlaması yaptığı ve kısa süreli av kovalamacasına uygun bir yapısı olduğu tahmin ediliyor.TıpkıTyrannosaurus rex gibiCarnotaurus'un da oldukça ufak kolları vardır, hattaTyrannosaurus rex'e göre de oldukça ufak bir kol yapısına sahiptir.Carnotaurus'un kolu iki kısımdan oluşur. El kısmıradius veulna kemiklerinden oluşurken; el uzunluğunun 4 katı uzunluğa sahip olan kol kemiğihumerus da nispeten el kemikleri kadar güçlü değildir.[7]
Carnotaurus, Geç Kretase döneminde güney kıtası Gondvana'da çok yaygın yaşayan Abelisauridlerin en tanınan üyesiydi.[4]Canaleve ark. (2009)'nın hazırladığı kladogram aşağıda verilmiştir.[8]
Carnotaurus'un fiziksel özellikleri biyolojisi üzerine ciddi fikirler verebilmektedir. Özellikle göz hareketleri konusundaCarnotaurus kendine özgü bir özelliğe sahiptir. Kertenkelelerin kafatasındaki tipik göz konumlanmasına benzemeyen bir göz konumu ve özelliği vardır. Hareketli üst çene üzerinde yer almayan göz yapısı hayvanın ağız ve burnunun çukur ve yükseltisi boyunca hareket edemez ve bu dinozor avına yönelik göz hareketini çenesinin hareket mekanizmasıyla sağlar. Yine alt ve üst çenedeki hareket işlevi dişlerinin yakaladığı avı farklı şekillerde tutabilmesini sağlar, üst çene aşağı yönlenir, bu sayede alt çenenin önü yukarı harekete geçer ve dişlerin uçları geriye bakar; en nihayetinde avın kaçması önlenir. AyrıcaCarnotaurus'un kas ve iskelet sistemi hızlı koşan bir hayvanı işaret etmektedir, ayrıca çene yapısına bakılarak güçlü bir ısırıktan ziyade hızlı ısırıklar alan bir davranış biçimine sahip olduğu tahmin edilebilmektedir. Yine boynuzlarının da genel olarak tür içi eşleşme kavgalarında tıpkı yaban koyunlarındaki gibi kuvvet emen bir rolü olabileceği düşünülmektedir.[3]