El holotipo MACN-CH 894 es un esqueleto excepcionalmente completo, incluyendo un cráneo casi íntegro y extensas impresiones de piel escamosa, lo que lo convierte en uno de los terópodos mejor conocidos anatómicamente. El ejemplar se conserva en el Museo Argentino de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia, en Buenos Aires. Bonaparte fue el investigador clave en su descripción inicial, mientras estudios posteriores de especialistas como Fernando Novas, Juan Canale y Mauricio Cerroni han refinado la interpretación de su anatomía craneal, biomecánica y relaciones dentro de Abelisauridae.
La historia natural de Carnotaurus corresponde a un gran depredador bípedo con cráneo corto y profundo, cuello musculoso y extremidades anteriores extremadamente reducidas. Sus dientes eran relativamente pequeños y comprimidos, mientras la cabeza estaba adaptada a movimientos rápidos más que a una mordida trituradora como la de Tyrannosaurus. Los cuernos pudieron participar en exhibición, reconocimiento o competencia intraespecífica, aunque los combates frontales violentos no están bien respaldados biomecánicamente. Su anatomía ilustra una estrategia depredadora distintiva dentro de los abelisáuridos.
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