オルニトデスムス
Hooley) は、オルニトデスムスを当時知られていた他の大型翼竜から区別するために新しく科を設立し、オルニトデスムス科と名付けた。
1993年、Stafford C. Howse と Andrew Milner はO. cluniculusの模式標本を再調査し、シーリーが翼竜の種をこの属に充てていたのは間違いだったと決定した。彼らは O. cluniculus を獣脚類恐竜だと同定した。より具体的にはトロオドン科であるとし、これはトロオドン科だと考えられている標本 BMNH R4463 との類似性に基づくものだった。しかし、Peter Makovicky と Mark Norell による後の研究でその標本がドロマエオサウルス科の物であることが明らかになった。この誤同定が明らかになったことで、彼らは同様にオルニトデスムスもドロマエオサウルス科ではないかと述べた。ダレン・ナイシュ等は2001年オルニトデスムスがドロマエオサウルス科であるとの同定に反論し、ケラトサウルス類かコエロフィシス科に近い仲間であるとした。しかし彼等は後に意見を変え、2007年に発表した論文の中でそれまでの研究とオルニトデスムスをドロマエオサウルス科とする分類に同意を示した。2019年の分析ではオルニトデスムスをドロマエオサウルス科の一員とするのではなく、ウネンラギア科 (Unenlagiidae) に位置付けた。
長い間オルニトデスムスの名を冠していたより完全に近い翼竜標本については、2001年に新しい属名イスティオダクティルスが与えられた。