Figura. El cráneo de Herrerasaurus

El cráneo de Herrerasaurus conserva una arquitectura ligera, alargada y fuertemente fenestrada, coherente con un depredador dinosauriano muy temprano. Presenta una narina externa anterior, una gran fenestra anteorbital, una órbita amplia y las aberturas temporales propias del patrón diápsido. La región posterior del cráneo es relativamente alta, mientras el hocico permanece estrecho y prolongado. Esta combinación refleja una anatomía todavía próxima a la condición ancestral de los primeros saurisquios.

La dentición está formada por numerosos dientes recurvados, comprimidos lateralmente y puntiagudos, adecuados para sujetar, perforar y desgarrar tejidos. La mandíbula inferior posee una gran fenestra mandibular externa, y su construcción permite cierta flexibilidad entre segmentos óseos, rasgo interpretado como una posible movilidad intramandibular. Esta configuración habría facilitado el manejo de presas relativamente grandes sin requerir una mordida extremadamente poderosa. Las superficies temporales proporcionaban espacio para una musculatura aductora bien desarrollada.

Desde el punto de vista evolutivo, el cráneo de Herrerasaurus es especialmente valioso porque combina rasgos depredadores avanzados con características primitivas que dificultan incluirlo sin reservas dentro de Theropoda en sentido estricto. Su fenestración, dentición y mandíbula recuerdan claramente a los primeros dinosaurios carnívoros, pero otros caracteres del esqueleto indican una posición muy basal. Por ello, su cráneo permite observar una etapa temprana en la evolución de los grandes depredadores dinosaurianos, anterior a la diversificación de Neotheropoda y de los linajes especializados posteriores.