ティムルレンギア
ティムルレンギアはウマと同等の体躯の獣脚類恐竜だったことが数多くの化石から示唆されており、全長3 - 4メートル、体重170 - 270キログラムと推定されている。しかしこれらは亜成体の個体であり、完全に成長しきった個体の数値ではない。標本 ZIN PH 1239/16 はより大型の成体の個体の標本である。
2016年には複数の明瞭な傾向が確立されており、その全てがホロタイプの頭蓋に関わるものである。頭骨後方の上側中央の骨である上後頭骨がダイヤモンド状の下方への突起を有し、大後頭孔には到達しない。基後頭骨は極端に短い基底結節をなし、後頭関節丘の3倍の高さに達する。卵円窓と耳の前庭は、耳の領域の奥深くまで貫通する、広い出口を持った漏斗状の窪みを頭蓋の側面の壁に形成する。半規管が発達し、内耳は大きい。湾曲の小さい脳や長いうずまき細管、中脳の盛り上がりは派生的ティラノサウルス科に共通する特徴であり、特にアリオラムスと類似する。上後頭骨の突起や基後頭骨の突起はシオングアンロンのものと共通し、上顎骨 ZIN PH 676/16 もまたシオングアンロンの上顎骨に酷似している。すなわち、基盤的なティラノサウルス上科と派生的なティラノサウルス(上)科の両方の特徴を持ち合わせるミッシング・リンクということである。
産出した化石が断片的であるため、ティラノサウルス上科に見られる足の特徴であるアークトメタターサルの有無や前肢の指の本数が不明であるほか、四肢そのものの長さも判明していない。記載論文の骨格図ではシオングアンロンとティラノサウルスの中間のような容貌で描写されている。
元々これらの特徴は大型動物へ進化した巨大なティラノサウルス科に特有の特徴と考えられていた。ティラノサウルス上科は後期白亜紀に巨大な体を発達させた。頂点捕食者としての地位に到達した理由の1つは、小型だった時代に初めて獲得した脳と鋭敏な感覚によるものだった可能性が高い。ティムルレンギアの小さい体躯は、ティラノサウルス類がその進化史のうち最後の2000万年でのみ大型化したことを示唆している。大型化のきっかけは不明である。
化石の発見者の1人であるハンス・ディエター・スースの仮説によると、ティラノサウルス類は最初に派生的な頭部を発達させたことがティムルレンギアの頭蓋から示されている。ティムルレンギアの頭骨はティラノサウルスのものよりも遥かに小さいものの、鋭い視覚・嗅覚・聴覚に繋がったであろう洗練された脳が示唆された。当時ティラノサウルス類が鋭い感覚能力と認識能力を発達させた一方、カルノサウルス類といった他の大型肉食恐竜は生息環境から去るか絶滅し、その生態的地位が空白となり、ティラノサウルス類は頂点捕食者へ進化することが可能となった。ティムルレンギアの頭はより大型のティラノサウルス類と比較して含気性が低い。後の世代における骨の空洞の増大が、頭骨の軽量化や、巨大な体躯にもかかわらず優れた聴覚を維持することへの適応だった可能性がある。
以下は2019年に行われた系統解析に基づくクラドグラム。