Analiza Conrada i współpracowników (2011) uwzględniająca jedynie cechy budowy szkieletu wykazuje, że mozazaury i ich krewni są przedstawicielami grupy Anguimorpha nienależącymi do najmniejszego kladu obejmującego warany i Monstersauria, ale bliżej spokrewnionymi z tymi grupami niż padalcowate, guzowcowate i jaszczurka krokodylowata; natomiast analiza uwzględniająca zarówno cechy budowy szkieletu, jak i dane molekularne wykazała, że mozazaury są bliżej niż Monstersauria spokrewnione z waranami. Przytaczane dowody na bliskie pokrewieństwo mozazaurów i waranów zakwestionował Caldwell (2012), który uznał za bardziej prawdopodobne bliskie pokrewieństwo mozazaurów i ich najbliższych krewnych z wężami. Szczególnie bliskie pokrewieństwo mozazaurów i węży potwierdzają też niektóre analizy filogenetyczne (występują u nich podobieństwa anatomiczne czaszki i szczęk, a różniły się od nich np. osadzeniem zębów w zębodołach). Jeszcze inny rezultat dała analiza Gauthiera i współpracowników (2012);