Первоначально семья Ксенозавров включала два рода, Ксенозавры из Мексики и Центральной Америки и Шинизавры из Китая. Однако, в 1999 году, Дж.. Роберт Макей и его коллеги удалили Шинизавров из семьи Ксенозавров и поместили это семейство в отдельную собственную семью (Shinisauridae) на основе исследований ДНК. Это же исследование доказало, что ксенозавры находятся в близкородственных отношениях с семьями Shinisauridae, Anniellidae, и Anguidae. По состоянию на 2002 год существовало шесть описанных разновидностей ксенозавров, включая один описанный в 2000 году (X. penai) и один — в 2001 году (X. phalaroantheron). Учитывая изоляцию многих колоний Ксенозавров и их низкой подвижности, не будет удивительно, если дальнейшие исследования приведут к выявлению еще несколько ранее неизвестных разновидностей ксенозавров. Не было найдено никаких окаменелостей, которые бы доказывали непрерывное существование современного рода Ксенозавров. Однако стоит отметить, что окаменелости трех вымерших родов ксенозавров были найдены в Северной Америке и Европе.