及上颌骨之间有着交错的缝合处、腭骨的凸起宽广、具有气窦、缺少齿间板、以及牙齿缺乏锯齿边缘。根据近年来的新化石，上述特征常见于伤齿龙科及驰龙科的成年与幼年个体。Elzanowski等人提出原鸟形龙是伤齿龙科、棘龙科、里斯本鳄的近亲，这些物种与鸟类构成一个演化支，而鸟类是起源于更原始的演化位置。之后的其他研究，并不支持伤齿龙科、棘龙科是近亲，而里斯本鳄其实是种鳄形超目动物。某些科学家认为，原鸟形龙的幼年标本可能属于其他的蒙古伤齿龙科恐龙，例如蜥鸟龙或拜伦龙。在2009年，马克·诺瑞尔（Mark Norell