L'infraordine carnosauria comprende tutti i giganteschi dinosauri carinovori. La classificazione di questo gruppo è assai difficoltosa, ma comprende probabilmente quattro famiglie principali.

La più vasta è quella dei megalosauridae, vissuti dall'inizio del giurassico sino al trado cretaceo. I megalosauridi sono noti da ritrovamenti soprattutto dall'Europa (Megalosaurus) e dall'america settentrionale (Allosaurus, Dryptosaurus), ma anche , se pure più rari, dall'Africa (Carcharodontosaurus); e di recente, con importanti scoperte, dall'America meridionale (Piatnitzkysaurus) e dalla Cina (Xuanhanosaurus).

Più facile è definire le altre famiglie do carnosauri. Gli Spinosauriade hanno "vele" sul dorso e includono Acrocanthosaurus dall'America settentrionale, Spinosaurus africano, entrambi risalenti all'inizio del Cretaceo.

I Tyrannosauridae erano grandi carnivori del tardo Cretaceo nordamericano (Albertosaurus, Daspletosaurus, Tyrannosaurus) e dell'india (Indosuchus).
Tutti avevano potenti mascelle armate di forti denti e braccia corte.

La quarta famiglia dei carnosauri, scoperta solo di recente, è quella degli Abelisauridae della fine del Cretaceo sudamericano (Abelisaurus, Carnotosaurus).
I dinosauri di questo gruppo erano simili ai tirannosauridi per molti caratteri, ma avevano crani più corti e sopraorbitali.

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