Dla kladu obejmującego pterodaktyle i Darwinopterus autorzy ukuli nazwę Monofenestrata, pochodzącą od obecności u nich okna złożonego z połączonych okien nosowego i przedoczodołowego. U Darwinopterus modularis nie występują cechy pośrednie – czaszka jest zdominowana przez cechy zaawansowane, typowe dla Pterodactyloidea, podczas gdy tułów, kończyny i ogon przez prymitywne cechy charakterystyczne dla Rhamphorhynchoidea. W szkielecie pozaczaszkowym także występują jednak pewne cechy zaawansowane, m.in. wydłużenie kręgów szyjnych środkowego odcinka szyi.
Darwinopterus jest prawdopodobnie blisko spokrewniony z rodzajem Wukongopterus znanym z formacji Daohugou, wraz z którym – oraz być może np. Changchengopterus – może należeć do kladu Wukongopteridae. Cechy łączące te dwa taksony obejmują okno nosowo-przedoczodołowe, wydłużone kręgi szyjne i pochyloną kość kwadratową – będące cechami typowymi dla Pterodactyloidea, lecz niezwykłymi dla pterozaurów nienależących do tej grupy. Kolejnym przedstawicielem Wukongopteridae jest Kunpengopterus. Monofiletyzm tej grupy nie został jednak potwierdzony analizami kladystycznymi – według Martilla i Etchesa możliwe, że taksony zaliczane do Wukongopteridae to grupa parafiletyczna względem Pterodactyloidea.