Почти полный образец монолофозавра был обнаружен впервые в 1984 году. Эта захватывающая находка сначала получила название «Jiangjunmiaosaurus», в честь заброшенной гостиницы Jiangjunmiao, неподалеку от места находки скелета. Однако это название никогда не было официальным. Фактическое имя появилось после изучения окаменелости, тогда же и было предложено имя Monolophosaurus, как отсылку к гребню на голове.

Монолофозавр относится к тетанурам или жесткохвостым тероподам. Это означает, что хвост жестко удерживался в воздухе сухожилиями и располагался параллельно земле, а не безвольно тащился по ней. Наиболее известные представители группы — Tyrannosaurus и Allosaurus. Однако Монолофозавр выглядит, как один из самых примитивных представителей тетанур, а также некоторыми палеонтологами относится к группе Neotetanurae. Neotetanurae или Avetheropoda — клада, содержащая в себе две группы двуногих хищных динозавров — карнозавров и целурозавров. Монолофозавр считается наиболее тесно связанным с Chuandongocoelurus, это мнение появилось после изучения животного проведенного в 2010 году.