类的分类不明属，不属于任何一个主要演化支。虚骨龙与美颌龙科、嗜鸟龙、原角鼻龙等属，曾多次被归类为基底虚骨龙类。在2007年，菲力·森特（Phil Senter）的长臂猎龙研究中，森特提出虚骨龙与长臂猎龙，是原始暴龙超科动物的近亲。虚骨龙有时被归类于虚骨龙科，但虚骨龙科的物种却不固定。在2003年，奥利佛·劳赫（Oliver Rauhut）提出虚骨龙科由虚骨龙、及美颌龙科的物种所构成。相反地，没有科学家曾将虚骨龙归类于美颌龙科过。在2007年，菲力·森特指出虚骨龙科只有虚骨龙、长臂猎龙两个物种。在採用