Kość miedniczna wykazywała cechy zaawansowane, natomiast kończyny tylne były typowe dla bazalnych tyranozauroidów, ze stosunkowo krótkimi ich dystalnymi częściami.
Według analizy filogenetycznej przeprowadzonej przez Xu i współpracowników Yutyrannus jest bazalnym tyranozauroidem, siostrzanym dla kladu obejmującego rodzaje Eotyrannus, Xiongguanlong, Dryptosaurus i rodzinę Tyrannosauridae.
Pióra Na szczątkach wszystkich trzech osobników odkryto odciski upierzenia. U każdego z okazów zachowały się pióra pokrywające inną część ciała, co sugeruje, że za życia całe zwierzę było opierzone (choć autorzy nie wykluczyli, że pióra pokrywały tylko dany obszar ciała). Protopióra są zbyt gęsto upakowane, by można było dokładnie poznać ich budowę, choć u wszystkich osobników mają ponad 15 cm długości. Mierząc ponad 9 m długości i ważąc niemal 1,5 t, Yutyrannus jest największym znanym dinozaurem pierzastym, ponad 40 razy większym niż dotychczasowy rekordzista – beipiaozaur.