Тарбозавр считается близким родственником тираннозавра из-за сходства во внешнем виде. 34

Тарбозавры были крупными двуногими хищниками с массой тела, сопоставимой с массой тираннозавров, и непропорционально маленькими относительно остального тела двупалыми передними конечностями. 34

При этом есть и некоторые отличия: тарбозавр отличался от тираннозавра менее массивным и более вытянутым черепом, заметно сдавленными с боков зубами, а также более мелкими передними конечностями. 2

Некоторые исследователи считают, что, возможно, тарбозавр был прямым предком тираннозавра. 2 Однако есть и другая точка зрения: некоторые авторы выделяют тарбозавров в отдельный вид, хотя признают их близкое родство с тираннозаврами. 34