虚骨龙（虚骨龙类）所组成的类别包含所有的兽脚亚目，它们与鸟类的联系比它们和肉食类恐龙的联系更加紧密。虚骨龙族群丰富多样，包括霸王龙、似鸟龙和手盗龙。手盗龙类包括鸟类。鸟类是虚骨龙现今唯一在世的后裔。在过去，这种对虚骨龙的分类包含了所有的小型兽脚亚目，而肉食类恐龙包括所有大型兽脚亚目。今天情况发生了转变——尽管人们提出了几种备选的分类，但是没有哪种得到一致认可。

由于这种兽脚亚目极其丰富多样，对于它们种类的定义（哪些恐龙属于这一种类，这些不同种类恐龙之间的关系）现如今还在不断地发生变化。现在虚骨龙主要的隶属种类是似鸟龙、手盗龙和一种最近新添加的虚骨龙——霸王龙。这种恐龙中的一些在侏罗纪后期开始进化，但是大多数在白垩纪时期达到巅峰。

这些食肉恐龙在特点和外型上更像鸟类，而非大型肉食类恐龙。事实上，在虚骨龙隶属种类中，鸟类被归类为手盗龙。虚骨龙前肢巨大，有像铰链一样进化优良的脚踝。但是后期它们的这些特性损失殆尽或者得到改进。虚骨龙的其他特性包括一些特殊的骨骼构造，比如骨盆下端的三角形凸起和踝关节的突出。

霸王龙（也称暴龙，取决于不同文本）包括雷克斯霸王龙，过去常常被大多数科学家归类为肉食类恐龙。但是最近的分类分析表明，霸王龙与虚骨龙联系更加密切。[虚骨龙是一类和鸟类联系密切的恐龙；霸王龙也属于坚尾龙（长着坚硬尾巴的恐龙）的更大族群。]尽管一些很可能在侏罗纪后期就已进化，但是大多数还是在白垩纪时期占统治地位。