Die Deinonychosauria sind eine Verwandtschaftsgruppe (Taxon) innerhalb der theropoden Dinosaurier (Theropoda). Zu ihnen werden die Dromaeosauridae und die Troodontidae gezählt. Schwestergruppe sind die Avialae (Vögel und unmittelbare Verwandte). Einige Studien sehen jedoch die Troodontiden näher bei den Paraves als bei den Dromaeosauriern. In diesem Fall wären letztere die einzige Familie der Deinonychosauria. Der US-amerikanische Paläontologe Paul Sereno definiert sie als den gemeinsamen Vorfahren von Dromaeosaurus albertensis und Troodon formosus und all dessen Nachfahren. Kevin Padian, ein weiterer amerikanischer Paläontologe, sieht in den Deinonychosauria alle Formen, die einen jüngeren Vorfahren mit Deinonychus antirrhopus als mit dem Haussperling (Passer domesticus) teilen.
Alle Deinonychosauria haben eine vergrößerte „Sichelkralle“ am zweiten Zeh. Dieses Merkmal zeigt allerdings auch der basale Avialae (?) Rahonavis (auch den Dromaeosauridae zugeordnet).
