Neben seiner unglaublichen Kraft besaß der T. rex auch einige der größten Zähne aller fleischfressenden Dinosaurier; der größte maß 30 cm. Unser Bild vom Aussehen des T. rex entwickelt sich jedoch wie bei den anderen Dinosauriern ständig weiter. Wir wissen heute, dass viele Theropoden Federn besaßen, darunter auch kleinere Tyrannosauriden wie Dilong und Yutyrannus. Neuere Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass größere Tyrannosauriden als Erwachsene keine Ganzkörperfedern trugen, sondern diese mit zunehmendem Alter ablegten.

Die meisten Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass T. rex und seine großen Tyrannosauriden-Kollegen (Gorgosaurus, Albertosaurus und Tarbosaurus) sowohl jagten als auch Aas ernährten, um ihre gewaltigen Körper mit Energie zu versorgen. Ihre Beute war riesig: Zu den anderen Dinosauriern mit Bissspuren von Tyrannosauriden zählen Ceratopsiden und Hadrosaurier. Sauropoden wie Alamosaurus, dessen Verbreitungsgebiet sich mit T. rex in Nordamerika überschnitt, und Opisthocoelicaudia, der sich mit Tarbosaurus die Landschaft Asiens teilte, könnten ebenfalls zur Beute der Tyrannosauriden geworden sein. Es wurden sogar Bissspuren an anderen Tyrannosauriern gefunden, was auf innerartliche Konkurrenz hindeutet.

Auf den Schädeln großer Tyrannosauriden wurden Bissspuren von Artgenossen gefunden, was darauf schließen lässt, dass sie sich möglicherweise auch gegenseitig im Rahmen von Dominanz- oder Fortpflanzungskämpfen gebissen haben. Möglicherweise waren einige Arten Rudeljäger; die erste bekannte Fährte eines Tyrannosauriden deutet auf drei gemeinsam reisende Tiere hin. Zu den widerlegten Mythen über den T. Rex gehört auch die Vorstellung, er habe ein schlechtes Sehvermögen. Trotz gängiger Darstellungen einer schlechten Tiefenwahrnehmung zeigen Studien, dass Tyrannosauriden im Vergleich zu anderen Riesentheropoden einen breiten postorbitalen Schädel hatten, der zu nach vorne gerichteten Augen und einem scharfen binokularen Sehen führte.

Studien deuten darauf hin, dass die großen Tyrannosauriden ihre enorme Größe durch beschleunigte Wachstumsschübe erreichten. Auf dem Höhepunkt seines Wachstumsschubs nahm ein junger T. rex möglicherweise jährlich fast eine Tonne zu. Um diesen massiven Körper zu tragen, musste die Wirbelsäule des T. rex ein enormes Gewicht tragen. Größe und Stärke der Wirbel waren für die Unterstützung dieses riesigen Raubtiers von entscheidender Bedeutung, doch der gesamte Organismus musste auch schnelle Bewegungswechsel und eine hohe Schlaggeschwindigkeit ermöglichen.

Der Tyrannosaurus blickt auf eine lange Forschungsgeschichte zurück, die die Geschichte der Dinosaurierpaläontologie nachzeichnet. Stücke und Fragmente wurden bereits 1874 gefunden, doch erst 1902 entdeckte der berühmte und exzentrische Paläontologe Barnum Brown ein Teilskelett in der Hell-Creek-Formation in Montana. Erst drei Jahre später wurde das Tier vollständig ausgegraben. Zu diesem Zeitpunkt hatte Browns Vorgesetzter im American Museum, Henry Fairfield Osborn, es bereits Tyrannosaurus Rex genannt. Brown setzte seine Suche nach weiteren T.-Rex-Exemplaren fort und fand 1907 einen vollständigen Schädel – das letzte Teil seines Puzzles.

Trotz Browns anfänglichem Erfolg und mehreren T.-Rex-Funden wurden bisher nur ein paar Dutzend unvollständige Skelette gefunden. Nach einer langen Pause fand Harley Garbani 1966 ein weiteres Exemplar, ebenfalls in Montana. 1980 fand ein Rancher in South Dakota ein zu etwa 40 Prozent vollständiges Skelett. Weitere Funde folgten in Alberta, doch ein vollständigeres Skelett blieb bis 1990, als Sue eintraf, unauffindbar.