Dilophosaurus
Phân loại

Năm 1954, Welles cho rằng Dilophosaurus là thành viên của họ megalosaur, nhưng sau thay đổi ý kiến ​​vào năm 1970 khi ông phát hiện ra rằng chúng có mào. Đến năm 1974, Welles và nhà cổ sinh vật học người Mỹ Robert A. Long phát hiện Dilophosaurus thuộc nhóm khủng long đầu gồ. Vào năm 1984, Welles quan sát rằng Dilophosaurus sở hữu các đặc điểm của khủng long đuôi rỗng lẫn Carnosaurus, hai phân nhóm chính của các loài khủng long chân thú, dựa trên kích thước cơ thể. Ông phát hiện Dilophosaurus gần gũi nhất với những loài khủng long thuộc họ Coelophysoidea, đặc biệt là chi Liliensternus.
Vào năm 1988, nhà cổ sinh vật học người Mỹ Gregory S. Paul phân loại các halticosaur là phân nhóm của họ Coelophysidae, và cho rằng Dilophosaurus có lẽ là hậu duệ trực tiếp của Coelophysis. Paul cũng xem xét khả năng các đại long xương gai chính là hậu duệ của các dilophosaur, dựa trên các điểm tương đồng như kẽ hở hàm trên, vị trí lỗ mũi và các răng thon của loài Baryonyx. Năm 1994, nhà cổ sinh vật học người Mỹ Thomas R. Holtz quy Dilophosaurus vào nhóm Coelophysoidea, cùng với nhưng tách ra khỏi Coelophysidae. Ông đặt Coelophysoidea trong nhóm Ceratosauria. Năm 2000, nhà cổ sinh vật học người Mỹ James H. Madsen và Welles đã chia tách Ceratosauria thành họ Ceratosauridae và họ Khủng long hai mào (Dilophosaurus là thành viên duy nhất).
Năm 1998, Lamanna và các đồng nghiệp nhận thấy kể từ khi Dilophosaurus được phát hiện với đôi mào, nhiều loài khủng long có mào tương tự cũng được phát hiện (bao gồm Sinosaurus), và do đó đặc điểm này không đặc hữu và không nên quá lạm dụng sử dụng nó trong các nghiên cứu phân loại. Năm 2005, nhà cổ sinh vật học người Úc Adam M. Yates mô tả chi Dracovenator mới phát hiện tại Nam Phi, và cho rằng nó có liên hệ gần gũi với Dilophosaurus và Zupaysaurus. Phân tích nhánh học của ông cho thấy chúng không thuộc nhóm Coelophysoidea, mà thuộc nhóm Neotheropoda "tân tiến" (derived) hơn. Ông đề xuất rằng nếu Dilophosaurus thực sự phái sinh hơn nhóm Coelophysoidea, thì các đặc điểm tương đồng của nó với nhóm này có lẽ được thừa hưởng từ tổ tiên khủng long chân thú "cơ bản" hơn (basal), cho thấy mọi loài khủng long chân thú đều đã trải qua "giai đoạn coelophysoid" trong quá trình tiến hóa của chúng.
Vào năm 2007, nhà cổ sinh vật học người Mỹ Nathan D. Smith và các đồng nghiệp phát hiện hóa thạch của chi Cryolophosaurus, nhánh chị em của Dilophosaurus, và nhóm chung với Dracovenator và Sinosaurus. Nhóm này tân tiến hơn Coelophysoidea, nhưng cơ bản hơn Ceratosauria, do đó cây phân loại của những loài khủng long chân thú cơ bản sẽ có dạng bậc thang. Năm 2012, Carrano và các đồng nghiệp nhận thấy phân loại của Smith và các đồng nghiệp rất phiến diện vì chỉ dựa trên mỗi đặc điểm mào, mà không đếm xỉa đến chi tiết phần xương sau sọ. Thay vào đó, họ cho rằng Dilophosaurus là một coelophysoid, với Cryolophosaurus và Sinosaurus tiên tiến hơn, đều là những thành viên nguyên thủy của nhóm Tetanurae.
Nhà cổ sinh vật học người Bỉ, ông Kouthe Hendrickx và các đồng nghiệp định nghĩa nhóm Dilophosauridae bao gồm Dilophosaurus và Dracovenator năm 2015, và lưu ý rằng mặc dầu chúng ta vẫn chưa chắc chắn lắm về vấn đề này, nhóm này dường như tân tiến hơn nhiều so với Coelophysoidea và là nhóm chị em với Averostra. Dilophosauridae sở hữu nhiều điểm tương đồng với Coelophysoidea, ví dụ như kẽ hở dưới mũi và răng trước của xương hàm trên chĩa về phía trước, còn nhiều điểm tương đồng với nhóm Averostra bao gồm cửa sổ trước của xương hàm trên và số lượng răng ở hàm trên tiêu giảm. Họ cho rằng các đỉnh mào của Cryolophosaurus và Sinosaurus là kết quả của sự tiến hóa hội tụ, hoặc là đặc điểm được thừa hưởng từ chung một tổ tiên. Sơ đồ phát sinh chủng loài sau đây dựa trên đề xuất của Hendrickx và các đồng nghiệp, và họ cũng dựa nghiên cứu của họ trên các nghiên cứu tiền nhiệm: