Tiranosaurus
jatuh ke tanah dengan perlambatan sebesar 6 g (enam kali percepatan gravitasi) dan tungkai depannya tak dapat mengurangi dampaknya. Walaupun begitu, jerapah dapat bergerak dengan kecepatan 50 km/jam meskipun leher mereka bisa patah jika terjadi kecelakaan. Maka dari itu, terdapat kemungkinan bahwa Tiranosaurus juga dapat bergerak cepat jika diperlukan dan harus menanggung risiko semacam itu.
Kaki T. rex dibandingkan dengan kaki Allosaurus. Perhatikan bahwa kaki T. rex memiliki arktometatarsus yang terlihat seperti segitiga di tengah-tengah metatarsus Di sisi lain, terdapat pula ilmuwan yang merasa bahwa Tiranosaurus dapat berlari (seluruh tungkai berada di udara). Sebagai contoh, Holtz (1998) menyatakan bahwa komponen distal (tulang kering, tulang
kaki, dan jari kaki) di tungkai belakang Tyrannosauridae dan kerabat-kerabat dekatnya jauh lebih panjang daripada tulang pahanya bila dibandingkan dengan teropoda-teropoda lainnya; selain itu, Tyrannosauridae dan kerabat-kerabat dekat mereka memiliki tulang kaki yang saling bertautan dan dapat menghantarkan gaya lokomosi dari kaki ke tungkai bawah secara lebih efektif daripada
teropoda-teropoda dari masa yang lebih awal. Maka dari itu, ia menyimpulkan bahwa Tyrannosauridae dan kerabat-kerabat dekatnya merupakan teropoda-teropoda besar yang paling cepat. Selain itu, Eric Snively dan Anthony P. Russel pada tahun 2003 mengajukan hipotesis bahwa arktometatarsus (bagian tengah metatarsus yang tampak seperti segitiga atau terlihat "menyempit") dan
ligamen yang elastis telah memperkuat kaki Tyrannosauridae dengan meningkatkan stabilitas dan resistensi, sehingga menyiratkan (tetapi tidak menunjukkan) kecepatan yang lebih tinggi daripada teropoda-teropoda besar yang tidak memiliki arktometatarsus.
Pada Juli 2017, hasil penelitian William Sellers et al. yang diterbitkan di jurnal PeerJ menemukan bahwa seekor Tiranosaurus dewasa tak dapat berlari akibat beban kerangka yang sangat besar. Penelitian tersebut memakai teknologi komputer terbaru untuk menguji temuan-temuan mereka. Massa yang mereka gunakan untuk perhitungan mereka merupakan perhitungan yang tidak berlebihan, yaitu 7 ton. Model tersebut
menunjukkan bahwa kecepatan di atas 11mil/jam (18 km/jam) mungkin akan meremukkan tulang-tulang tungkai Tiranosaurus. Hasil penelitian lain yang diterbitkan pada Juli 2017 oleh Miriam Hirt et al., yang terbit di jurnal Nature Ecology dan Evolution, menemukan bahwa kecepatan tertinggi Tiranosaurus adalah sekitar 17mil/jam (27 km/jam). Selain itu, menurut perhitungan mereka, hewan besar seperti
Tiranosaurus akan kehabisan energi sebelum mencapai kecepatan tertinggi secara teoretis. Penelitian ini sendiri juga menganalisis dinosaurus-dinosaurus lainnya yang meliputi Triceratops, Velociraptor, dan Brachiosaurus, serta berbagai hewan modern seperti gajah, cheetah, dan kelinci. Perhitungan dalam penelitian ini diklaim dapat memperkirakan kecepatan tertinggi hewan dengan tingkat
keakuratan yang hampir mencapai 90% dan bisa dipakai untuk hewan yang masih ada maupun yang telah punah.
Sementara itu, tiranosaurus mungkin membutuhkan sekitar satu hingga dua detik hanya untuk berputar 45°, sementara manusia untuk berputar seperti itu hanya memerlukan sepersekian detik. Faktor yang mempersulit Tiranosaurus adalah inersia rotasional, karena kebanyakan massa Tiranosaurus cukup berjarak dari pusat gravitasinya, seperti halnya manusia yang mengangkut kayu yang
lebih berat secara horizontal- walaupun sebenarnya Tiranosaurus dapat mengurangi rata-rata jarak tersebut dengan melengkungkan punggung dan ekornya serta dengan mendekatkan kepala dan tungkai depannya dengan tubuhnya, sebagaimana para pesepatu luncur di es yang mendekatkan tangan mereka dengan tubuh mereka agar dapat berputar dengan lebih cepat.
lurus Dengan rongga mata yang menghadap ke depan, Tiranosaurus memiliki penglihatan binokular yang baik (spesimen Sue). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Lawrence Witmer dan Ryan Ridgely dari Universitas Ohio menyimpulkan bahwa Tiranosaurus memiliki pergerakan mata dan kepala yang terkoordinasi dan relatif cepat, kemampuan untuk melacak gerakan mangsa dari jarak jauh dengan memanfaatkan suara-suara
berfrekuensi rendah, serta indra penciuman yang kuat. Hasil penelitian yang diterbitkan oleh Kent Stevens dari Universitas Oregon juga menemukan bahwa Tiranosaurus memiliki penglihatan yang tajam. Dengan melakukan uji perimetri terhadap rekonstruksi-rekonstruksi wajah beberapa dinosaurus (termasuk Tiranosaurus), penelitian tersebut mendapati bahwa Tiranosaurus memiliki ruang binokular sebesar 55°
(melebihi elang-elang modern). Selain itu, ia memperkirakan bahwa Tiranosaurus memiliki penglihatan yang 13 kali lebih tajam daripada manusia, sehingga mereka dapat mengenai suatu objek sebagai objek yang terpisah dari jarak hingga 6 km, sementara pada manusia hanya 1.6 km.
Tyrannosaurus memiliki bulbus olfaktori dan saraf olfaktori yang sangat besar bila dibandingkan dengan besar otak mereka, dan organ-organ tersebut meningkatkan daya penciuman dinosaurus ini. Oleh sebab itu, kemungkinan mereka dapat mencium bau bangkai dari jarak yang jauh. Indra penciuman pada Tiranosaurus mungkin dapat dibandingkan dengan indra penciuman burung hering pada masa modern. Penelitian bulbus olfaktori Tyrannosaurus rex sendiri menunjukkan bahwa mereka memiliki indra penciuman yang paling baik dari antara 21 spesies dinosaurus non-burung yang dijadikan sampel.
Hasil penelitian Grant R. Hurlburt, Ryan C. Ridgely dan Lawrence Witmer yang diterbitkan pada tahun 2013 telah memperkirakan Encephalization Quotient (EQ) Tiranosaurus, dan hasilnya dinosaurus ini memiliki ukuran otak relatif terbesar dari antara semua dinosaurus non-burung dewasa kecuali beberapa dinosaurus Maniraptoriformes kecil (Bambiraptor, Troodon, dan Ornithomimus). Penelitian tersebut juga menemukan bahwa ukuran
otak relatif Tiranosaurus masih berada di dalam ambang batas ukuran otak relatif reptil modern, dan perbedaan yang paling tinggi hanya 2 deviasi standar di atas rata-rata EQ reptil. Sementara itu, perkiraan rasio massa otak besar terhadap massa otak secara keseluruhan pada Tiranosaurus berkisar antara 47.5 hingga 49.53 persen. Menurut penelitian tersebut, ini melebihi perkiraan terendah pada
burung-burung modern (44.6 persen), tetapi masih mendekati aligator paling kecil yang matang secara seksual (yang berkisar antara 45.9-47.9 persen).
Sebuah penelitian yang dilakukan oleh Karl Bates dan Peter Falkingham dari tahun 2012 menunjukkan bahwa Tiranosaurus memiliki gigitan yang paling kuat dari antara semua hewan-hewan darat yang pernah ada. Mereka mendapati bahwa kekuatan gigitan gigi belakang seekor Tiranosaurus dewasa berkisar antara 35000 hingga 57000 N. Perkiraan yang jauh lebih tinggi dibuat oleh profesor Mason B. Meers dari
Universitas Tampa pada tahun 2003. Menurut hasil penyelidikannya, kekuatan gigitan dinosaurus ini dapat mencapai 183000 hingga 235000 N. Sementara itu, Greg Erikson dan Paul Gignac memperkirakan dalam hasil penelitiannya dari tahun 2017 yang diterbitkan di jurnal Scientific Reports bahwa kekuatan gigitan Tiranosaurus berkisar antara 8526 N hingga 34522 N dan tekanan giginya antara 718 hingga 2974 MPa. Dengan kekuatan seperti
ini, Tiranosaurus dapat melumatkan tulang-tulang dengan menggigit berkali-kali, sehingga mereka bisa memanfaatkan bangkai dinosaurus besar secara utuh dan memperoleh garam-garam mineral dan sumsum dalam tulang yang tidak bisa didapatkan oleh karnivora-karnivora yang lebih kecil. Penelitian yang dilakukan oleh Stephan Lautenschlager et al. dari Universitas Bristol juga menemukan bahwa Tiranosaurus
dapat membuka rahangnya hingga 80 derajat, sebuah adaptasi yang memungkinkan berbagai macam sudut yang dibutuhkan untuk memberikan kekuatan kepada gigitan hewan tersebut.