Sein Name bedeutet „König der Tyrannenechsen“. Sein Körper ist horizontal ausgerichtet, mit dem Kopf nach vorne und dem Schwanz nach hinten. Es ist das größte landlebende fleischfressende Tier.
Mit kräftigen Hinterbeinen ausgestattet, konnte er wegen der Belastung seiner Gelenke und der Form der Beine nicht schneller als 30 km/h laufen, da das Schienbein kürzer als der Oberschenkelknochen ist. Sie bewegten sich auf den Zehenspitzen, ähnlich wie Strauße. Die Schrittlänge konnte 3,75 Meter erreichen. So rannte er nicht, sondern ging.
Das Fehlen des Syrinx lässt darauf schließen, dass er keine harmonischen Töne von sich geben konnte; tatsächlich stieß er gutturale Schreie aus, ähnlich wie Krokodile.
Er besitzt eine ausgezeichnete Sehkraft und einen sehr guten Geruchssinn, da die Riechkolben im Gehirn sehr groß sind (vergleichbar mit bestimmten Säugetieren).
Der Kopf ist 1,4 Meter lang und der Kiefer hat 58 Zähne. Die Zähne waren bis zu 20 cm lang. Der Schwanz diente also als Gegengewicht, um nicht nach vorne zu kippen.
Diese winzigen Vorderbeine von 75 cm Länge dienten ihm vermutlich dazu, wieder aufzustehen, wenn er lag, um das Gleichgewicht zu halten und seine Nahrung zu greifen. Andere Hypothesen besagen, dass sie geschrumpft sind, um kein zusätzliches Gewicht hinzuzufügen und ein Ungleichgewicht aufgrund des Kopfgewichts zu vermeiden.
Als Superräuber stand er an der Spitze der Nahrungskette und war in der Lage, große Pflanzenfresser wie Hadrosaurier und Ceratopsier, darunter den berühmten Triceratops, zu erbeuten. Es war jedoch vermutlich üblich, dass er auch Aas nutzte.
Er war homöotherm, die Körpertemperatur lag zwischen 35 und 38°C.
Untersuchungen in China haben nahegelegt, dass er möglicherweise Federn hatte. Auch wenn derzeit nichts endgültig bewiesen werden kann, scheint es, dass unter den Tyrannosauriden einige ältere Dinosaurier, die 50–60 Mio. Jahre vor dem T-Rex lebten, Federn besaßen. Vielleicht sind die ursprünglich vorhandenen Federn im Laufe der Zeit verschwunden.