暴龙与其他暴龙科近亲也被推测具有类似的原始羽毛。但在加拿大与蒙古所发现的成年暴龙科化石具有罕见的皮肤痕迹，由典型的卵石状鳞片所组成。

也有可能是幼年个体的身体某些部分覆盖者原始羽毛，但成长后脱落，最后身体缺乏隔离物，如同许多现代大型哺乳类，例如大象、河马、大部分的犀牛。

根据霍尔丹法则，与身体体积相比，大型动物反而拥有较小比例的表面积，它们释放的热量温度较高，而吸收的热量温度较低;因此成长后的暴龙较易保持体内的热量。

大型动物演化自温暖的环境，而用来隔离热量的羽毛会将过度的热量留在体内，造成体温过热。因此大型暴龙科恐龙，例如霸王龙，可能在演化过程中失去原始羽毛，以适应温暖的白垩纪气候。

两性异形

随着标本的增加，科学家们开始注意到暴龙的个体间变化，并发现它们可分为两种模式或形态，类似于某些其他兽脚亚目恐龙。其中一个形态较为粗壮，而另外一个较为纤细。数个形态学研究认为这两种形态代表暴龙拥有两性异形，而较粗壮的形态通常被认为是雌性个体。例如，数个粗壮标本的骨盆似乎较宽，可能用来容纳产卵的通道。粗壮形态的第一节尾椎上的人字骨缩小，很明显地用来是容纳生殖系统的产道，这特征也在鳄鱼身上出现。

两性异形的证据被削弱。一个2005年的研究发现，原先宣称鳄鱼的人字形骨特征是两性异形特征是错误的，使得拥有类似特征的暴龙的性别分类产生争议。“苏“的第1节尾椎上有完全大小的人字形骨，而“苏“是个非常粗壮的个体，显示这特征并不能用来辨认这两种形态。因为暴龙的标本被发现于萨克其万省到新墨西哥州的地带，个体间的差异可能较适合显示地理差异，而非两性异形。这些差异也可能与年龄有关，较粗壮的个体可能是较年老的个体。

现在只有一个霸王龙标本被认为确实属于某个性别。“B-雷克斯“标本的数个骨头内保存了软组织。某些组织被鉴定为髓质组织，髓质组织是种只存在于鸟类身上的组织，是钙质的来源，可在产卵期制造蛋壳。

因为只有雌性个体产卵，髓质组织只存在于雌性鸟类体内;但在雌性个体制造荷尔蒙如雌激素的期间，雄性个体也有能力制造髓质组织。这个证据明确显示“B-雷克斯“是个雌性个体，并在产卵期间死亡。

最近的研究显示鳄鱼没有髓质组织，而鸟类与兽脚类恐龙共同拥有髓质组织，进一步证明了两者之间的演化关系。