Palhares es conocido por sus llaves de pierna, fuerza física y su extraño comportamiento durante las peleas.

Los expertos en artes marciales promocionan a Palhares como uno de los luchadores más naturalmente dotados en la actualidad.

[4]​ Palhares debutó en UFC 84 contra Ivan Salaverry al que derrotó por sumisión en la primera ronda.

[6]​ Palhares, al seguir ejerciendo presión en su presentación tras el aviso del árbitro fue sancionado con 90 días de suspensión.

[8]​[9]​[10]​ En agosto del mismo año en el evento UFC 134, Palhares derrotó a Dan Miller por decisión unánime.

[11]​ En el primer evento de 2012 en UFC 142, Palhares derrotó a Mike Massenzio por sumisión en la primera ronda.

Esta fue la única sumisión con éxito durante todo el evento, pero a Palhares se le negó el premio con la bonificación de la noche por conducta antideportiva.

Tres días después, Palhares fue despojado del título y suspendido indefinidamente por su continua conducta antideportiva.