然而，当时并不清楚这些化石属于何种动物；直到50年代早期发现了更多的化石，例如更多的指爪，以及部分前肢与后肢。后来在1970年代，同为苏联古生物学家的罗特杰斯特文斯基提出镰刀龙属于兽脚亚目恐龙，而非乌龟的看法。大约在罗特杰斯特文斯基提出恐龙说的同时，中国北部与蒙古都发现了数个镰刀龙的近亲，例如死神龙、慢龙，这些新物种都有助于釐清镰刀龙类的演化位置。一直以来对于镰刀龙类的祖先都有不同的理论被提出，有些科学家甚至提出镰刀龙类是蜥脚形亚目后代的假设；也有学者认为镰刀龙类根本不属于蜥臀目或鸟臀目，而是自成另一个