Kości te są wyższe niż szersze u wszystkich tyranozauroidów, u których je odnaleziono. Kości nosowe były połączone i zdobione pięcioma kostnymi grzebieniami o nieregularnym kształcie. Każdy z nich mierzył ponad 1 cm wysokości. Alioramus miał osiem niewielkich różków na czaszce, czym różnił się od innych tyranozaurów, dla których cechą wyjściową jest obecność sześciu różków. Masę holotypu Alioramus altai, młodocianego osobnika, oszacowano na około 369 kg – Tyrannosaurus w podobnym wieku ważył około 750 kg.
Z tyłu czaszki znajdował się poprzecznie zorientowany grzebień karkowy, wyrastający z kości ciemieniowych – cecha występująca u wszystkich tyranozaurów. U aliorama był on bardzo zgrubiały, podobnie jak u tarbozaura i tyranozaura. Żuchwa, tak jak reszta czaszki, była długa i smukła, co jest kolejną potencjalną cechą osobnika młodocianego. Podobnie jak u tarbozaura, grzebień na zewnętrznej powierzchni kości kątowej stykał się z tylną częścią zębowej, łącząc te dwie kości i jednocześnie znacząco zmniejszając elastyczność żuchwy, spotykaną u innych tyranozaurów. Inni przedstawiciele rodziny Tyrannosauridae mieli po cztery D-kształtne zęby przedszczękowe w obu połówkach szczęki. W każdej z kości szczękowych aliorama znajdowało się 16 lub 17 zębów, zaś w zębowych po 18, a u gatunku A. altai nawet 20.