알로사우루스는 짧은 목에 큰 머리, 긴 꼬리와 짧은 앞다리를 가진 전형적으로 거대한 수각류 공룡이다. 가장 잘 알려진 종인 프라길리스는 평균 몸길이가 10m 정도였으며 가장 큰 것의 몸길이는 약 12~14m,[2] 추정한 몸무게는 4t이었다.
제임스 매드슨은 1976년 자신의 논문에서 여러 가지 골격을 분석한 결과 최대 몸길이는 14m 정도까지 될 수도 있다고 하였다.[3] 다른 공룡들처럼 체중 측정치는 다양하며, 1980년대 이후에는 1500킬로그램, 1000에서 4000킬로그램, 그리고 가장 흔한 몸무게는 1010킬로그램으로 추정되었다.
모리슨층의 전문가인 존 포스터는 성체 알로사우루스 프라길리스의 몸무게가 보통 1000킬로그램 정도라고 제안했지만, 여러 개체의 대퇴골을 통해 추정하면 700킬로그램이 된다고 하였다.