ティラノサウルス亜科
1921年にアルバータ州スティーブビル近郊でチャールズ・モートラム・スタンバーグによってゴルゴサウルスの新種だと考えられた種が、前述のホロタイプCMN 8506を用いてデイル・ラッセルによって新属であることが判明した。2番目のアリオラムスは、1976年にセルゲイ・クルザノフ(英語版)によって記述されており、そのホロタイプPIN 3141/1は、1970年代初頭のゴビ砂漠へのソビエト・モンゴル合同遠征によって発見された3つの中足骨に関連する部分的な頭蓋骨であり、これらの化石は現地で発見されたという。モンゴルのバヤンホンゴル県ネメグト層ではノゴン・ツァブとして知られている。
1977年から2009年にかけて、いくつかの属が記述され記載された。アジアではシャンシャノサウルス(1977年)マレヴォサウルス(1992年)とラプトレックス(2009年)が含まれまるが、北米ではナノティラヌス(1988年)ディノティラヌスとスティギヴェネトル(1995年)が記載された。しかし、これらの恐竜は亜成体または幼体であるため、これらの属については議論の余地がある。2021年、多くのアジアの標本はタルボサウルスの初期成長段階のものであり 、北米の標本はティラノサウルスの標本であることが広く解釈されている。
有効な属は2010年代まで命名されず、2011年にトーマス・デヴィッド・カー(英語版)らによってテラトフォネウスが恐竜された。テラトフォネウスの化石は、ユタ州南部のカイパロウィッツ累層で最初に発見された。
2010年代以前は、ティラノサウルス亜科の関係は、ティラノサウルスがタルボサウルスの姉妹分類群であると最もよく解釈されていた。ティラノサウルスとタルボサウルスの2属はダスプレトサウルスの姉妹分類群であり、次にアリオラムスが続く。2003年のフィリップ・J・カリーらによる代替仮説があり、頭蓋骨の特徴に基づいて、ダスプレトサウルスはティラノサウルスよりもタルボサウルスやアリオラムスに近いと示唆された。しかし、この関係は最近の研究では発見されていな。1988年にグレゴリー・ポールは、アリオラムスを除く当時のすべてのティラノサウルス亜科をティラノサウルスの1種であるとみなした。グレゴリー・ポールによって2016年に出版されたThe Princeton Field Guide to Dinosaursでは、ポールはこの考えを継続し、後にビスタヒエヴェルソル、テラトフォネウス、リスロナクス、ナヌークサウルスも同様に属に含めることにした。
これにしたがって、国際動物命名規約(ICZN)に従って、ティラノサウルスという名前が使用された。
ティラノサウルス亜科の代表として2番目に記載されたタルボサウルス(当初はティラノサウルスのアジアの代表として記載された)は、1946年にモンゴルのウムヌゴビ県のゴビ砂漠へのソビエト連邦とモンゴルの共同遠征で大きな頭蓋骨が回収された後、1955年に記載された。ティラノサウルスの新種としてかエフゲニー・マレフ(英語版)によってティラノサウルス・バタールと命名された。タルボサウルスも同年、タルボサウルス・エフレモヴィを発見した同じ探検隊によって1948年と1949年に発見された頭蓋骨と骸骨を含む標本であるPIN 551-2に基づいて記載された。ティラノサウルスがそうなったのは1965年のこと。タルボサウルス・バタールはタルボサウルス・エフレモヴィは同種で、エフレモヴィは若い亜成体であり、アナトリー・コンスタンティノヴィチ・ロジェストヴェンスキー(英語版)によって認識されたティラノサウルスとは異なる。ロジェストヴェンスキーはこの種をタルボサウルス・バタールとして再結合した。
1970年代に2つの属の記載が見られた。1970年にダスプレトサウルスのホロタイプCMN 8506が記載され、頭蓋骨、肩、前肢、骨盤、大腿骨、首、胴体、股関節のすべての椎骨を含む部分骨格と、11つの尾椎から構成されている。