rodzina ta jest siostrzana do pterozaurów, razem z którymi tworzy klad siostrzany do Archosauriformes (z kolei Archosauriformes, pterozaury i Drepanosauridae razem wzięte tworzą klad siostrzany do protorozaurów). Natomiast pozycja rodzajów Longisquama i Coelurosauravus jest w analizie Renesto i Binelli taka sama, jak w analizie Sentera – tworzą klad siostrzany do Neodiapsida. Autorzy zaznaczają jednak, że taka pozycja rodzaju Longisquama może nie odzwierciedlać jego rzeczywistych pokrewieństw i wynikać jedynie z faktu, że jest on wciąż słabo poznany; zalecają też, by w przyszłych badaniach brać pod uwagę możliwość, że Longisquama może być przedstawicielem rodziny Drepanosauridae lub bliskim jej krewnym.
Analiza kladystyczna Evans (2009) potwierdziła wypływający z analizy Müllera (2004) wniosek, że Drepanosauridae były siostrzane do rodziny Kuehneosauridae; zarazem jednak z analizy Evans, w odróżnieniu od analizy Müllera, wynika że obie te rodziny należały do lepidozauromorfów.