Vroege vondsten waren onvolledig, en vertoonden een vreemde anatomie met kenmerken die typisch zijn voor theropoden, prosauropoden en ornithischians. Dit bracht sommige wetenschappers ertoe te denken dat segnosaurussen een laat-overlevende suborde van primitieve dinosaurussen waren.
Pas in het midden van de jaren 1990 werd hun ware identiteit als herbivore nakomelingen van de carnivore theropoden algemeen aanvaard. Alxasaurus werd ontdekt, en had meer typische theropode-kenmerken; en Therizinosaurus werd erkend als lid van de segnosaurus-groep.
Het verband tussen de therizinosauriden en andere theropoden werd duidelijk toen primitieve leden van de groep, zoals Beipiaosaurus (1999) en Falcarius (2005) werden ontdekt. De wetenschappers die Falcarius beschreven, merkten op dat deze een tussenstadium leek te vertegenwoordigen tussen vleesetende en plantenetende theropoden, een soort "ontbrekende schakel" tussen de roofzuchtige maniraptoranen en de plantenetende therizinosauriërs.
Hoewel zij nu als theropoden worden geclassificeerd, hadden therizinosaurussen schedels die leken op die van sauropoden en de vorm van hun tanden en kaken maken het waarschijnlijk dat zij herbivoren waren.