ティラノサウルス科
彼らの系統解析では本族はティラノサウルス亜科の基底に置かれることが示唆された。他にも George Olshevsky や Tracy Ford といった研究者が様々なティラノサウルス科恐竜の組み合わせでティラノサウルス亜科の他の下位分類や族を作成したが、これらは系統学的に定義されておらず、またこれらを構成する属は他の属や種のシノニムと考えられている。
さらなる亜科はより断片的な属にちなんで命名されており、アウブリソドン亜科とデイノドン亜科が挙げられる。しかし、アウブリソドンとデイノドンは通例疑問名と考えられており、そのため彼らや彼らのエポニムの亜科はティラノサウルス科の分類から通常除外される。さらなるティラノサウルス科として、当初はより基盤的なティラノサウルス上科と考えられていたが、タルボサウルスに類似するティラノサウルス亜科の幼体を代表する可能性が高いラプトレックスがいる。しかし、本属は幼体の標本しか知られていないため、これも疑問名と考えられている。
アルバートサウルス亜科はアジアで発見されておらず、アジアにはタルボサウルスやズケンティラヌスおよびアリオラムス族(アリオラムスやキアンゾウサウルス)といったティラノサウルス亜科が生息していた。ティラノサウルス亜科とアルバートサウルス亜科は共にカンパニアン期 - マーストリヒチアン期に北アメリカに生息しており、ダスプレトサウルスのようなティラノサウルス亜科は西部内陸中に分布した一方、アルバートサウルス亜科のアルバートサウルスやゴルゴサウルスは大陸の北西部のみでしか知られていない。
後期マーストリヒチアン期までにアルバートサウルス亜科は絶滅し、ティラノサウルス亜科がサスカチュワン州からテキサス州まで分布した。このパターンは他の北アメリカの恐竜にも当てはまっている。カンパニアン期から前期マーストリヒチアン期にかけて、北西部ではランベオサウルス亜科の鳥脚類とセントロサウルス亜科の角竜が繁栄し、南部ではハドロサウルス亜科とカスモサウルス亜科が繁栄した。白亜紀末ではセントロサウルス亜科は発見されておらず、ランベオサウルス亜科も数を減らしていた一方、ハドロサウルス亜科とカスモサウルス亜科は西部内陸中で繁栄した。2016年にスティーヴ・ブルサッテらは、北アメリカ西部の大部分の他のティラノサウルス科の絶滅にティラノサウルス自体が部分的に関与していたことを示唆した。この研究では、ティラノサウルスが北アメリカで進化したのではなく(おそらくタルボサウルスの子孫として)アジアから渡り、他のティラノサウルス科と競合して生存競争に勝利したことが示唆されている。この仮説は、ティラノサウルスが知られている範囲で他種のティラノサウルス科がほとんど発見されていない事実からも支持されている。
数多くのティラノサウルス科恐竜を含め、多数の獣脚類の頭蓋骨には骨質のクレストが見られる。モンゴルから産出したアリオラムスは、鼻骨上に卓越した5個の骨質の隆起からなる1本の列を持つ。より隆起が低いものの、同様の列はアパタチオサウルスの頭蓋骨にも存在し、ダスプレトサウルスやアルバートサウルスおよびタルボサウルスの一部の標本にも見られる。アルバートサウルスとゴルゴサウルスおよびダスプレトサウルスにおいては、涙骨上の眼の正面に卓越した角が存在する。涙骨の角はタルボサウルスとティラノサウルスには存在せず、その代わりに後眼窩骨上の眼の後方に三日月形のクレストが存在する。これらの頭部のクレストはディプレイに用いられた可能性があり、種の認識や求愛行動に用いられた可能性もある。