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异特龙属於异特龙科，异特龙科是一个大型兽脚亚目的演化支。奥塞内尔•查利斯•马什在1878年建立异特龙科；但在1970年代以前，异特龙科很少被使用，取而代之的是斑龙科，但斑龙科长期以来被当作大型兽脚类恐龙的「未归类物种集中地」。在1976年麦迪逊公布他的专题论文以前，跟异特龙相同时期被命名的腔躯龙，常被当作异特龙的同义词，而且更常被使用。数个研究人员曾在他们的著作中使用斑龙科来取代异特龙科，包含：吉尔摩尔、休尼博士、罗默博士、罗德尼•史提尔、以及亚历克•沃克。
在麦迪逊公布他的具影响力专题论文之后，异特龙科开始普遍使用，但没有被明确的定义。一些半科学性质的著作将异特龙科使用於不同的大型兽脚类恐龙，通常包含那些比斑龙科更大型、更著名的物种。在兽脚亚目中，常被认为是异特龙近亲的物种，包含：印度龙、皮亚尼兹基龙、皮尔逖龙、永川龙、高棘龙、吉兰泰龙、巧鳄龙、史托龙、以及四川龙。随者相关恐龙的研究增加，兽脚类恐龙开始变得多样性。而亲缘分支分类法研究则显示，上述原本被认为是异特龙近亲的物种，都不是异特龙科的成员，只有少数属被归类於相近的科，例如：高棘龙、永川龙。