学与鑑定特征比较，因此科内物种彼此的亲缘关系尚不确定，但假设底下很可能可以细分出更多分支。现在的马门溪龙科包含以下16个有效属：
叙述.骨骼同时表现了原始及进阶蜥脚类的特征。进阶特征包含：颈椎、前段背椎、尾椎分叉的V形神经棘与梁龙超科类似；前倾的前段尾椎、椎体的海绵状孔穴、髂骨圆形前缘则类似于泰坦巨龙类。然而根据近代的观点，这被视为是为了支撑巨大颈部而产生的一种趋同演化模式。背椎有高神经棘。人字骨呈双叉状。马门溪龙科的头部相对于梁龙科较短，上方视角呈现U字形，形状和结构大致