上世紀後半到本世紀在非洲與亞洲出土的恐龍化石和新發現，大大填補了中到晚侏羅世間的演化空缺，從而解釋了晚侏羅世恐龍的高多樣性由來。當中最重要的發現之一，是找到了羽毛的起源，以及從龍到鳥最初的2千萬年的歷史。

在已發現的帶羽毛恐龍化石中，多為蜥臀類恐龍，最有名的就屬中國鳥龍、尾羽龍和小盜龍。此外，鳥臀類恐龍中，也有物種具有似羽毛結構的皮膚衍生物。除了岩石化石外，在琥珀中也有發現覆滿羽毛的恐龍尾巴標本。