Autorzy nie wykluczyli, że stosunkowo duże mięśnie mogły służyć do poruszania bardzo długimi nogami – jeśli ta interpretacja jest poprawna, Brontomerus wieloma cechami przypominałby żyrafę.
Systematyka thumb|Kość biodrowa Taylor i współpracownicy przeprowadzili analizę filogenetyczną opierającą się na matrycy danych z analizy Harrisa z 2006 roku. Na drzewie ścisłego konsensusu, wygenerowanego na podstawie 180 najbardziej parsymonicznych drzew, Brontomerus znajduje się w kladzie Titanosauriformes, jednak pokrewieństwo wewnątrz niego nie jest pewne – rodzaje Brontomerus, Brachiosaurus, Euhelopus, Malawisaurus, Nemegtosaurus, Rapetosaurus, Alamosaurus, Isisaurus i klad Saltasauridae z rodzajami Saltasaurus i Opisthocoelicaudia znajdują się w politomii. Poszczególne z najbardziej parsymonicznych drzew wskazywały na pozycję Brontomerus jako przedstawiciela Camarasauromorpha nienależącego do Titanosauriformes, bazalnego Titanosauriformes, bazalnego przedstawiciela Somphospondyli, takson siostrzany dla Euhelopus, bazalnego tytanozaura, bazalnego Lithostrotia lub zaawansowanego przedstawiciela tej grupy nienależącego do Saltasauridae. Wydłużenie drzewa o jeden stopień skutkowałoby pozycją Brontomerus jako brachiozauryda, bazalnego Macronaria, bazalnego diplodokokształtnego lub poza grupą Neosauropoda.