虽然古生物学家很早就以承认暴龙科的存在，但暴龙科的起源仍有很多争论。在20世纪的大部分时间，暴龙科普遍被归类于肉食龙下目，该下目包含了几乎所有的大型兽脚类恐龙。肉食龙下目的异特龙科常被认为是暴龙科的祖先。在90年代早期，亲缘分支分类法研究将暴龙科改列入虚骨龙类，这个理论早在20年代便有人提出，在90年代再度被提起。现在，暴龙科普遍被认为是种大型虚骨龙类。在1994年，霍尔兹根据相同的踝部构造，例如第二、第四跖骨在跗骨处接触，把第三跖骨夹住，将暴龙超科、单足龙科、似鸟龙下目、以及伤齿龙科，合称为夹跖龙类，