肉食龙下目传统上被当成所有大型兽脚类恐龙的集中地，但80年代与90年代的研究显示，除了体型相近以外，这群大型兽脚类恐龙只拥有少数共同特征。肉食龙下目的大多数原有物种，现在被分类为更原始的兽脚类恐龙。其他物种如果跟鸟类有较近的亲缘关系，则被分类于虚骨龙类、例如暴龙科。剩下的原有物种包含：斑龙科、棘龙科、以及角鼻龙类。甚至曾有非恐龙动物被分类于肉食龙下目，例如劳氏鳄目的巨齿龙（Teratosaurus）。
现代的亲缘分支分类法研究将肉食龙下目定义为：与异特龙拥有较近共同祖先，而与现代鸟类拥有较远共同祖先的所有恐龙
[1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
种系发生学
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在1993年，菲力·柯尔（Phil Currie）与赵喜进建立异特龙超科演化支。在90年晚期，保罗.塞里诺（Paul Sereno）将异特龙超科定义为以分支基干的演化支，并定义为︰在所有新坚尾龙类恐龙里，亲缘关系较接近异特龙，而离新鸟亚纲较远的所有物种。在2007年，凯文·帕迪恩（Kevin Padian）则提出以节点为基础的演化支，将异特龙超科定义为︰异特龙、中华盗龙的最近共同祖先，以及其最近共同祖先的所有后代。托马斯·霍尔特（Thomas R. Holtz）、菲力·柯尔、肯尼思·卡彭特（Kenneth Carpenter）也使用这个演化支定义。但在近年研究里，鲨齿龙科与异特龙科、中华盗龙科的演化关系则未确定，因此还无法确定鲨齿龙科是否属于异特龙超科。
以下演化树来自于Benson等人的2000年异特龙类研究[1]。
异特龙超科
中华盗龙科
异特龙属
鲨齿龙类
鲨齿龙科
新猎龙科