Os fósseis mais antigos de dinossauros (do grego deinos = terrível, e sauru = réptil) fazem remontar sua origem há uns 350 milhões de anos, mas foi há 225 que esses répteis se desenvolveram em centenas de espécies agrupadas em duas ordens distintas: a dos Saurísquios tinha como característica principal os ossos da bacia separados, semelhantes aos lagartos, e compreendia os carnívoros bípedes (terópodes) e os quadrúpedes de pescoço e cauda longas (sauropodomorfos), enquanto a dos Ornitísquios, abrangendo todos os demais tipos de dinossauros, apresentava os ossos da bacia lado a lado, formando uma estrutura típica dos pássaros (na ilustração, um Prossaurópode).
Alguns cientistas acreditam que os dinossauros constituíam uma classe intermediária entre os répteis e as aves, porque assim como os répteis, eles possuíam pele escamosa, punham ovos com casca e tinham cauda longa e forte, mas enquanto suas patas posicionavam-se logo abaixo do tronco, tal como nas aves e mamíferos, as dos sáurios se apresentavam dispostas nas laterais do corpo. Além disso, seu metabolismo podia manter-se mais ou menos constante, como também acontece com as aves e mamíferos, sem depender da temperatura do meio externo. Não se sabe o que provocou a rápida proliferação desses grandes animais, supondo-se, apenas, que ela tenha relação com as alterações ocorridas na flora marítima e terrestre, e seus reflexos diretos e indiretos nas espécies que então habitavam o planeta.
Os dinossauros primitivos tinham patas posteriores bem desenvolvidas e uma cauda grossa para contrabalançar o peso da parte anterior do corpo. Seu centro de equilíbrio recaia sobre o osso ilíaco (que constitui o primeiro segmento dos membros inferiores), unido à coluna vertebral pelo alargamento do osso sacro (osso da coluna vertebral imediatamente inferior às vértebras lombares). Neles, a andadura quadrúpede só se desenvolveu muito mais tarde. Ancestrais dos Terópodes (ilustração) e Saurópodes, os Prossaurópodes eram abundantes no período Triássico. Eles possuíam dentes menores e crânio mais reduzido que o dos Terópodes típicos; suas patas anteriores eram bastante desenvolvidas, enquanto as posteriores, não muito longas, eram dotadas de cinco dedos primitivos (provavelmente seriam bípedes, mas com possibilidades de andadura quadrúpede), sendo o Plateossauro o gênero mais conhecido desse grupo.
Os Sausrísquios se dividiam em duas subordens: a dos Teropodas e Sauropodas. Os primeiros, bípedes e carnívoros, surgiram no período Triássico (dividido em Inferior, Médio e Superior), ocorrido há 251 milhões de anos, o primeiro da era Mesozóica, ou idade de répteis, e ao que parece derivados de uma forma ainda mais antiga de répteis bípedes, os tecodoentes. Os terópodes foram se desenvolvendo nos dois últimos períodos do Mesozóico (entre 145 e 65 milhões de anos): o Jurássico (Inferior, Médio e Superior) e Cretáceo (Inferior e Superior). Foi quando passaram a apresentar crânio grande e alto, capaz de conter os enormes maxilares munidos de presas agudas, patas dianteiras atrofiadas, mas com garras recurvas usadas para segurar a presa, e patas traseiras maciças, capazes de suportar seu enorme peso.
Apesar disso, eles não eram os maiores dinossauros porque os da outra sub-ordem, os saurópodas, pacíficos herbívoros quadrúpedes (surgidos no Jurássico Médio), chegavam a pesar 35 toneladas, sustentadas por patas que pareciam verdadeiras pilastras. Como em terra firme eles se movimentavam com lentidão, tornando-se presas fáceis dos terópodes, preferiam as regiões pantanosas, ambiente semi-aquático onde podiam mover-se e defender-se muito bem. Entre os gêneros mais conhecidos de saurópodas estavam o braquiossauro, com patas dianteiras medindo 4 metros, comprimento total, do focinho à ponta da cauda, superior a 20 metros, e narinas na parte superior da cabeça, o que lhe permitia ficar quase inteiramente submerso; o brontossauro (ilustração), com até 18 metros, chegando a pesar 40 toneladas; e o diplodoco, o maior dos animais terrestres conhecidos, cuja extensão chegava aos 26 metros de comprimento.
Dos Teropodas, destacam-se o Coelophysis, o Halticosaurus, com 5,5 metros de comprimento, patas posteriores bem desenvolvidas e dotadas de três dedos, patas anteriores diminutas e com cinco dedos; o Compsognathus, que com seus 60 centímetros era o menor dinossauro; o Struthiomimus, sem dentes, com grande bico córneo e patas posteriores adaptadas para a corrida, mas cujo regime alimentar até hoje é um mistério porque ele não possuía a forma de animal predador. No Jurássico Superior predominavam os Megalossauros, com 3 a 7 metros de comprimento, os Alossauros, que chegavam a 10m de comprimento, e os Ceratossauros, que tinham um chifre implantado sobre o osso nasal. Porém o gigante, e o maior animal predador que jamais existiu, foi o Tyrannosaurus, com até 16 metros de comprimento, 6 de altura, e crânio de 1,5m servindo de suporte a maxilares com dentes agudos e grandes (20cm).
Por sua vez, os Ornitísquios se ramificavam em três famílias (Ornitopodídeos, Estegossaurídeos e Ceratopsídeos), de hábitos herbívoros. Ao contrário dos primeiros, os segundos eram quadrúpedes, embora as patas anteriores fossem menores, possuíam cabeça muito reduzida em relação ao corpo, dentadura pouco desenvolvida, e uma armadura nas costas, com placas ou espinhas ossificadas. Deles, o gênero mais antigo é o Sceliodosaurus, embora no Cretáceo Superior (99 a 65 milhões de anos) tenham surgido o Stegosaurus, com 6 metros de comprimento e 10 toneladas de peso, e o Ankylosaurus, com placas ósseas dispostas sobre todo o crânio. Dos Ceratopsídeos, quadrúpedes do mesmo período, gênero com chifres bastante desenvolvidos, os de maior destaque são os Protoceratops (provavelmente os mais antigos), os Monoclonius (com um chifre sobre o nariz e outros sobre as órbitas), e os Triceratops, gigantes de 5 metros com três chifres e uma ampla crista óssea protegendo o crânio e o pescoço.
No princípio do Paleoceno (há 75 milhões de anos), os dinossauros já estavam em acentuada decadência, extinguindo-se depois. Muitas razões foram indicadas como sendo as causadoras desse rápido declínio, mas em virtude delas não serem definitivas, o mistério que cerca o desaparecimento desses répteis pré-históricos permanece aguçando a curiosidade de quantos se interessem pelo assunto.