Рештки динозавра виявив у 1981 році китайський палеонтолог Дун Чжимін під час стратиграфічних досліджень для нафтової промисловості. Пласти, де виявлено скам'янілість, належать до формації Шишугоу у провінції Сіньцзян на заході Китаю. Скам'янілість було розкопано до 1984 року. Зразок складається з досить повного скелета, включаючи череп, нижню щелепу, хребетний стовп і таз. Задня частина хвоста, плечовий пояс і кінцівки відсутні.

У 1987 році, до опису в науковій літературі, у пресі його називали Jiangjunmiaosaurus^[1][3]. У 1992 році Дун Чжимін згадував його як Monolophosaurus jiangjunmiaoi^[4], а в 1993 році Вейном Грейді як Monolophosaurus dongi^[5]. Ці назви не мали опису, тому вони вважаються недійсними (nomen nudum).

У 1993/1994 роках Чжао Сіцзінь і Філіп Джон Каррі назвали й описали типовий вид Monolophosaurus jiangi. Родова назва походить від грец. μόνος — «одиночний», і грец. λόφος — «гребінь», і стосується одного гребеня на морді. Видова назва jiangjunmiaoi відноситься до Цзянцзюньмяо, покинутої пустельної корчми, біля якої було знайдено скам'янілість^[1][6]. Цзянцзюньмяо означає «храм (мяо) генерала (цзянцзюнь)». Місцева легенда розповідає, що тут був похований генерал.

Типова і єдина відома особина оцінюється в п’ять метрів^[2]. У 2010 році Грегорі Пол оцінив довжину в 5,5 метрів, а вагу в 475 кілограмів^[7].

Наступна кладограма заснована на філогенетичному аналізі, проведеному Каррано у 2012 році, показуючи еволюційні зв'язки Monolophosaurus^[8]:

У 2019 році Раухут виявив, що Monolophosaurus є найбазальнішим представником Carnosauria^[9].