骨龙放置在虚骨龙科，当时这里是一个，几乎包含了所有无法归类的小型兽脚类。较近期的Roger Benson（2008, 2010）及Benson等人（2010）发现川东虚骨龙是单嵴龙的姊妹分类单元，牠们一同组成一个演化支，可能属于斑龙超科或斑龙超科之外的坚尾龙类。Matthew Carrano等人（2012）发现川东虚骨龙位于斑龙超科之外。以下演化树来自Rauhut和Pol（2019）：