Vivieron a finales del período Jurásico, hace aproximadamente 156 y 144 millones de años, en el Kimeridgiano y el Titoniano, en lo que hoy son América del Norte y Europa.
Debido a sus distintivas espinas de la cola y placas, Stegosaurus es uno de los más reconocidos dinosaurios, junto con Tyrannosaurus, Triceratops, Velociraptor y Apatosaurus.
El nombre de Stegosaurus significa "reptil con tejado" y deriva del antiguo griego στέγος, stegos- ("tejado o techo") y σαῦρος, -sauros ("lagarto").
Al menos tres especies han sido identificadas en la porción superior de la Formación Morrison, del oeste de Estados Unidos, y son conocidas por lo menos por 80 individuos entre todas.
Vivieron en un ambiente dominado por gigantes saurópodos como Diplodocus, Camarasaurus y Apatosaurus.
En 2006, un espécimen de Stegosaurus fue descubierto en Portugal, lo que indica que este animal también estaba presente en Europa.
Gran herbívoro cuadrúpedo, pesadamente construido, Stegosaurus tenía una distintiva e inusual postura, con un lomo fuertemente arqueado, los miembros anteriores cortos, la cabeza cerca del suelo y la cola rígida sostenida en el aire.
Las espinas fueron utilizadas muy probablemente para la defensa, mientras que las placas también se han propuesto como mecanismo defensivo, y como parte de la exhibición y de la termorregulación.
Stegosaurus fue uno de los más grandes estegosaurianos: más grande que Kentrosaurus y que Huayangosaurus. No obstante su tamaño, compartía las características principales con sus parientes más pequeños.
La especie de Stegosaurus más grande conocida llegó a tener 15,61 metros de largo, 4 metros de altura y un peso de 3 toneladas.
El tamaño promedio de Stegosaurus es de alrededor de 9 metros de largo y de 4 metros de alto.
El Stegosaurus es uno de los dinosaurios cuadrúpedos más fácilmente identificables, debido a la doble fila distintiva de las placas romboidales que se elevan verticalmente a lo largo de su arqueado lomo y a los dos pares de púas largas que se extienden horizontalmente cerca del extremo de la cola.
Aunque fue un animal grande, quedaba empequeñecido por sus contemporáneos saurópodos gigantes como Diplodocus, Camarasaurus y Apatosaurus.
Una cierta forma de armadura parece haber sido necesaria, ya que coexistió con dinosaurios terópodos cazadores grandes, tales como los temibles Allosaurus y el Ceratosaurus.
El cuerpo del estegosaurio, sostenido de forma obligada por cuatro patas acabadas en pezuñas, se estrechaba y achicaba hacia delante, hasta terminar en una minúscula cabeza alargada dotada de un pico débil y dientes pequeños de escasa capacidad masticatoria.
Los pies tenían tres dedos cortos, mientras que cada mano tenía cinco dedos; solamente los dos dedos internos del pie tenían forma de casco.
Los cuatro miembros se apoyaban en almohadillas situadas detrás de los dedos del pie.
Los miembros delanteros eran mucho más cortos que los rechonchos miembros traseros, que le conferían una postura inusual.
La cola parece haber sido sostenida bien lejos de la tierra, mientras que la cabeza de tenía una posición cerca al suelo, probablemente a no más de 1 metro del suelo.
El largo y angosto cráneo era pequeño en proporción con el cuerpo.
Tenia una pequeña fenestra anteorbital: el agujero entre la nariz y el ojo común a la mayoría de los arcosaurios, entre ellos las aves modernas, aunque ausente en los cocodrilos actuales.
El cráneo en la posición baja sugiere que Stegosaurus puede haber sido un ramoneador de la vegetación de crecimiento bajo. Esta interpretación es apoyada por la ausencia de dientes delanteros y su reemplazo por un pico córneo o rhamphotheca.
Los dientes de Stegosaurus eran pequeños y triangulares; las facetas planas por el desgaste indican que molían su alimento.
La posición de inserción de las quijadas sugiere que Stegosaurus tenía mejillas para mantener el alimento en la boca mientras masticaba.
A pesar del tamaño total del animal, la caja craneana de Stegosaurus era pequeña: no era más grande que la de un perro. Una bien conservada caja craneana de Stegosaurus permitió a Othniel Charles Marsh obtener en 1880 un molde que dio una indicación del tamaño del cerebro. Ese molde demostró que el cerebro era de hecho muy pequeño: quizá el más pequeño entre los dinosaurios.
El hecho de que un animal que pesaba sobre 4,5 toneladas podría tener un cerebro no más de 80 gramos contribuyó a sostener la vieja idea popular de que los dinosaurios eran estúpidos, idea hoy gran parte rechazada.
Ya en el siglo XIX, el estegosaurio se convirtió en el paradigma del dinosaurio estúpido, debido a que su cerebro era poco más grande que una nuez, Aunque hoy se sabe que el cerebro no crece de forma proporcional al resto del cuerpo y que en la mayoría de los dinosaurios tenía un tamaño normal para éstos, el de los estegosaurios se sigue considerando ligeramente más pequeño de lo que sería esperable. Así pues, tal vez no tuvieran los sentidos muy desarrollados.
Las características más notables de este animal son sus cuatro púas de hasta 60 centímetros en la cola y, sobre todo, la hilera de placas anchas que coronaban su espalda.
La posición de las placas fue muy discutida en tiempos pasados, y se llegó a sugerir que se distribuían paralelas sobre el lomo o incluso pegadas al cuerpo a modo de armadura.
No obstante, los conocimientos actuales permiten asegurar que se distribuían en dos filas sobre el lomo, de forma alterna y en posición vertical.
Su papel defensorio era despreciable debido a su escaso grosor y a su fuerte vascularización, así que probablemente tenían un papel más disuasorio que otra cosa.
Un estudio de McWhinney et al. en el 2001, dio a conocer un alto grado de traumas en las púas de la cola, sugiriendo que estas eran usadas como defensa.
Erguidas las placas sobre el lomo del animal, éste parecería más grande aún a los depredadores como el alosaurio y el ceratosaurio. Se ha sugerido recientemente que la vascularización de las mismas podría teñir las placas de vivos colores a voluntad del animal, bombeando sangre con fuerza hacia ellas, y pudiendo así tener un papel en el cortejo o aumentando su poder disuasorio.
Otra teoría las considera un instrumento termorregulador. Los dinosaurios son considerados animales de sangre caliente hoy en día, así que las placas no servirían para calentar el animal como se creyó en su momento, sino para enfriarlo. Dado que no masticaba su alimento, el estegosaurio tragaba enormes cantidades de plantas que fermentaban dentro de sus grandes intestinos: esto originaba enormes cantidades de calor que eran emitidas al exterior por las placas, salvando así al animal de achicharrarse con su propio metabolismo. Un experimento con una maqueta que reproducía la forma de un estegosaurio corroboró esta idea.
También se observa que las placas son progresivamente más anchas según asciende el tamaño entre los miembros de la familia Stegosauridae, de la que las especies del género Stegosaurus son los representantes más grandes.
La mayor parte de la información conocida sobre Stegosaurus viene de restos de animales maduros, si bien se han encontrado recientemente restos de ejemplares juveniles. Un espécimen subadulto descubierto en 1994 en Wyoming mide 4,6 metros de largo y 2 metros de alto, y se considera que pesaría en vida 2,3 toneladas. Está expuesto en el museo geológico de la universidad de Wyoming.
El esqueleto más pequeño conocido mide 210 centímetros de largo y 80 centímetros de alto hasta el lomo; se exhibe en el Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver.