Наличие на морде процератозавра маленького, как у цератозавра, рога позволило предположить, что между ними имеются родственные связи. Возможно, питался процератозавр наземными животными. Его зубы могли удерживать и скользкую рыбу. Свирепому хищнику процератозара
приходилось опасаться мегалозавра, который был в два раза крупнее и мог легко с ним справться. Продолжительное время процератозавра относили к карнозаврам. Но в отличие от них его череп мельче в тыльной верхней части. Теперь процератозавр считается ранним представителем группы целурозавров. Эта группа тероподов близка птицам.