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  在1960年代早期,英格蘭沃裡克郡小坎頓的十字手採石場(Cross Hands Quarry)發現一些大型獸腳類恐龍化石,挖掘地點屬於奇平諾頓石灰岩組(Chipping Norton Limestone Formation)地層,地質年代相當於侏羅紀中期的早巴通階,約1億6700萬年前。化石長期被存放在伯明翰的地方博物館,被暫時性列為斑龍屬化石。直到2008年被轉交到沃裡克郡的地方博物館,這個博物館正在研究長期被忽視、沒有被檢驗過的化石。  自從1677年以來,英格蘭已發現許多恐龍化石,大部分的未詳細鑑定化石是屬於獸腳亞目恐龍。在早期研究歷史中,大型獸腳類化石常被歸類於斑龍屬或是其近親,而小型受腳類恐龍化石則常被歸類於髂鱷龍屬。在這次研究過程,研究人員比對斑龍屬、沃裡克郡的化石,發現沃裡克郡化石的脊椎較低矮、較寬廣,兩者的臀部、後肢骨頭也有差異。在2010年,古生物學家Roger Benson、Jonathan Radley將這些化石名為新屬,模式種是諾曼氏十字手龍("C. newmanorum")。屬名是由拉丁文的「十字架」("crux")與古希臘文的「手掌」("cheiros")所構成,意指化石發現處的十字手採石場,而不是意指其化石的形狀;種名則是以採石場的擁有者諾曼家庭為名。

  十字手龍是種大型獸腳類恐龍,完整身長被估計約8米,但是化石材料有限。正模標本(編號WARMS G15770)是一部分右股骨,化石長度18.5公分、寬度為9.5公分。除了正模標本,還發現以下部位:一個後段頸椎(或前段背椎)、一個背部神經弓、一個部分背椎、一箇中後段尾椎的前半段、一個部分右肩胛鳥喙骨、一個部分左腸骨、左恥骨的近端、以及許多肋骨與其他骨頭的碎片。由於化石周圍的母巖混有砂質石灰岩、方解石,研究人推論這些化石、正模標本都是來自於同一個個體。十字手龍只有一個自衍徵,股骨大粗隆部、與其後緣側邊之間的分隔溝槽,內部有個傾斜稜脊。  在1980年,同一個採石場出土一個破碎的右脛骨(編號OUMNH J. 29831),交由牛津大學自然史博物館所儲存、管理。但在近年研究中,由於化石儲存狀態差、跟其他化石沒有明確的關聯,所以沒有被列入十字手龍屬的化石。

  十字手龍的頸椎關節突互相間隔寬、腸骨骨帶的側邊有隆起稜脊、尾椎神經棘有個前骨突,這些是堅尾龍類的特徵,堅尾龍類是獸腳亞目的一個大型演化支,包含暴龍、斑龍、棘龍...等物種。研究人員命名十字手龍時,並沒有將牠們列入堅尾龍類的任何一科,而是列為堅尾龍類的分類未定屬。研究人員提出種系發生學分析,發現十字手龍的演化位置可能有三個..最原始的新堅尾龍類(異特龍、鳥類的最近共同祖先的所有後代)、最原始的斑龍超科(或名棘龍超科,包含斑龍、棘龍在內的演化支)、以及最原始的堅尾龍類恐龍。由於十字手龍生存於侏羅紀中期,無論是在哪個演化位置,都是最早期的堅尾龍類恐龍之一。
十字手龍屬(學名:"Cruxicheiros")是獸腳亞目堅尾龍類恐龍的一屬,生存於侏羅紀中期的英格蘭。自從化石被發現以來,曾長期被暫時性列為斑龍屬的化石,直到近年重新研究才被建立為新屬。十字手龍是最早期的堅尾龍類恐龍之一。