Budowa zębów i kręgów ogonowych wspiera teorię o przynależności staurikozaura do teropodów, jednak u holotypu nie występują niektóre cechy charakterystyczne dla teropodów i zauropodomorfów, co sugeruje, że Staurikosaurus nie należy do Eusaurischia – kladu obejmującego te dwie grupy. Według niektórych naukowców w ogóle nie należał do dinozaurów (definiowanych jako grupa obejmująca ostatniego wspólnego przodka triceratopsa i ptaków i wszystkich jego potomków). Herrerazaury mają wiele cech wspólnych z neoteropodami, przez co wielu naukowców wsparło hipotezę o przynależności Herrerasauridae do teropodów. Jednej z potencjalnych synapomorfii herrerazaurów i neoteropodów, obecności stawu śródżuchwowego, nie można potwierdzić u staurikozaura ze względu na niekompletność materiału kopalnego – dodatkowo nie ma pewności, czy staw śródżuchwowy herrerazaurów jest homologiczny z tym u neoteropodów.