多数恐龙是单目视觉，眼睛分布在头的两边，左右视野只有一小部分重叠。因此它们的周边视觉相当灵敏，但双目视觉比较微弱，类似于现代的短吻鳄。（眼睛最好的动物是现代家猫，它们拥有在正前方交会130度的双目视觉，并且拥有比任何其他动物都要广泛的周边视觉。）

但一些科学家认为，也有一些例外存在，一些恐龙可能拥有和人类深度视觉相似的双目视觉，尤其是霸王龙这种捕食者也许能够看得非常深远，这意味着这种动物是捕猎者，而不是像一些古生物学家认为的那样是食腐者。此外，随着时间推移，一些肉食性恐龙可能进化出某些面部特征，来增强眼睛看到远处的能力。一些恐龙可能进化出像鹰一般的视力，鹰可以在很远就看到自己的猎物，但直到俯冲攫取猎物时，双目视觉才开始作用。为确定恐龙看世界的方式，科学家们还在进行着许多工作，比如用恐龙头部模型和激光束来确定其视力范围。