La primera es las dos filas paralelas de forámenes nutritivos en la superficie del maxilar (también hallados en Eocarcharia y Shaochilong).

Otro son las placas paradentales con estriaciones verticales (también halladas en Abelisauridae, Megalosaurus y Proceratosaurus).

El quinto son los cóndilos del húmero inclinados (como en Poekilopleuron, Allosauridae y Fukuiraptor).

Adicionalmente, estos especializados tetanuranos muestran una reversión a la condición primitiva en las siguientes características: la primera es un ramo maxilar corto o ausente, un desarrollo moderado de la diapófisis axial, y la carencia de pleurocelos.

[3]​ La definición filogenética de Piatnitzkysauridae es: todos los megalosauroideos más cercanamente relacionados con Piatnitzkysaurus que a Spinosaurus o Megalosaurus.