Dans leurs analyses phylogénétiques, Leeet al. (2022) ont retrouvé Natovenator comme un membre dérivé des Halszkaraptorinae, Halszkaraptor étant le membre le plus basal du groupe. Le cladogramme ci-dessous montre les résultats de leurs analyses phylogénétiques[4] :
↑ ab et c(en) Andrea Cau(d), Vincent Beyrand, Dennis F. A. E. Voeten, Vincent Fernandez, Paul Tafforeau, Koen Stein, Rinchen Barsbold, Khishigjav Tsogtbaatar, Philip J. Currie et Pascal Godefroit, « Synchrotron scanning reveals amphibious ecomorphology in a new clade of bird-like dinosaurs », Nature, (DOI10.1038/nature24679, lire en ligne).
↑(en) Halszka Osmólska, Hulsanpes perlei n. g. n. sp. (Deinonychosauria, Saurischia, Dinosauria) from the Upper Cretaceous Barun Goyot Formation of Mongolia, Neues Jahrbuch fur Geologie und Palaeontologie, Monatshefte, 1982, vol.7, p.440-448
↑(en) Alan H. Turner, Pol, Diego, Clarke, Julia A., Erickson, Gregory M. et Norell, Mark, « A basal dromaeosaurid and size evolution preceding avian flight », Science, vol. 317, no 5843, , p. 1378–1381 (PMID17823350, DOI10.1126/science.1144066, lire en ligne [PDF])