Morfologia Brusatte i współpracownicy dowiedli, że Shaochilong wykazuje wiele cech charakterystycznych dla karcharodontozaurów. Kość kwadratowa jest jednak apneumatyczna, jak u allozaura, sinraptora i innych teropodów spoza grupy Coelurosauria, podczas gdy u karcharodontozaurów jest ona wysoce pneumatyczna. Jedną z cech charakterystycznych Shaochilong jest obecność na kości czołowej grzebienia strzałkowego – cechy nieznanej wcześniej u niecelurozaurowych tetanurów. Kości czołowe są zrośnięte ze sobą oraz z kośćmi ciemieniowymi, co jest charakterystyczne dla przedstawicieli Carcharodontosauridae. Puszka mózgowa należy do najlepiej zachowanych puszek mózgowych bazalnych tetanurów i również wykazuje cechy typowe dla karcharodontozaurów. Ogólnym kształtem przypomina puszki mózgowe akrokantozaura, karcharodontozaura i giganotozaura i podobnie jak one jest bardzo pneumatyczna.