恐龙这个群族十分多样化，包括有史以来已知最大的陆生食肉动物和食草动物，也有小型、长得像鸟类的物种。介于二者之间的是一群大大小小的恐龙，它们展示出了脊椎动物最惊人的适应性变化。
角、冠以及其他怪异的"头饰"，这些都是恐龙爱好者所熟悉的适应性变化。有些恐龙的背部长有帆状物，或尾巴上有用于防卫的板状及刺状物；有的恐龙身体笨重，身上有像坦克一样的甲売;有的身体光滑，有蛇鸟般的双腿，行动敏捷。但并不是所有的恐龙都生活在同一时代，第一批恐龙的种类非常少，在恐龙生活的第一个2000万年里，它们以缓慢但平稳的方式证明着自己的存在。直到侏罗纪早期，地球上恐龙的数量和种类开始爆炸性增长。
古生物学家寻找恐龙起源的最初都是从提出的假设开始的。由于不太可能直接从化石记录中找到恐龙的祖先，科学家将焦点转向寻找下一个最适合的目标——与第一批恐龙有着相似特征的早期生物。这些祖先的样貌可以从两种方法中获得线索：第一个是已知的恐龙的解剖结构与恐龙特有性状的支序分析。支序分析让我们能一一核对与恐龙可能有着密切关联的先辈所具有的特征。
另一个因素是最有可能找到恐龙祖先化石的地点。寻找恐龙起源不是随便择个地点即可的。某些岩石地层中曾发掘过生活在最早的恐龙之前的陆生生物的化石，寻找恐龙起源就要去探索这样的地层。已知最早的恐龙是在距今约2.28亿年的晚三叠世初期的岩层中发现的，于是为了找到恐龙的祖先，古生物学家开始从中三叠世后期的岩层中寻找线索。这一时期化石最丰富的地层是位于阿根廷西北部的化石地层。
- 进化的中间环节
中生代之初对许多四足动物来说是动荡不安的时代。二叠纪末期，大约90％的四足动物物种都已灭绝，幸存下来从二叠纪过渡到三叠纪的爬行动物中包括来自南非的古鳄和引鳄等双弓原主龙的代表。
这些动物的体型都比较大，体长约2米，它们可能是其栖息地中最主要的掠食性动物。古鳄与引鳄的横剖面相似，身体较长，形似鳄鱼，腿短、颅骨长，颚部长满了锥形牙齿一利于咬碎鱼和其他小型脊椎动物。相比古鳄，引鳄的身姿要稍直立些，这表明引鳄跑得更快，更擅长在陆地上追捕猎物。
人们最早发现的恐龙要比古鳄及其最近的亲属晚出现2000万多年。这些最早的恐龙都是双足食肉动物，体型小到中等不一，1-6米。从大小和身高上来讲，它们与古鳄的差别好比秃鹰与鳄鱼之间的差别。因此，古生物学家认识到从早期的原祖龙到恐龙的进化过程中，中间经历了几次重要的进化步骤。
古鳄
引鳄
爬行动物的祖先——派克鳄原主龙中的小型派克鳄可以追溯到三叠纪早期到中期的时间分界点，这说明当时主龙类的进化发生过一次重大变化。派克鳄的大小与猫相仿，包括尾长在内，其体长可能只有大约1米，远小于其似鳄近亲。派克鳄的发现源于南非发现的10个化石标本，它们的骨架和颇骨比古鳄科的要轻。较早出现的主龙类食肉动物牙齿为锥形，而派克的牙齿小，呈锯齿状弯曲，与恐龙的牙齿更相似。派克鳄的后肢比前肢更长、更壮，这说明它们有时靠双足行走，但更多的时候还是靠四足行走。2003年，在波兰找到了类似派克鳄的主龙化石，从而将双孔亚纲中这条重要的过渡分支的范围扩大到了北半球。
派克鳄
第一批肉食恐龙——马拉鳄龙恐龙的线索从南非转移到了波兰后，在阿根廷的中三叠世岩层中又发现了与恐龙家族较近的两个重要主龙成员:兔蜥和马拉鳄龙，虽然只找到了它们的部分骨骼，但很明显，两者都是小型、类似恐龙的两足食肉动物。马拉鳄龙的化石遗骸比兔蜥的更完整。马拉鳄龙的骨骼化石在阿根廷的化石遗址附近仍能挖掘到。从外表上看，马拉鳄龙看起来就像第一批已知的肉食性恐龙，后肢长，两条椎骨在与骨盆相连的地方融合。
马拉鳄龙
马拉鳄龙与恐龙的关系很近，已经成为最早被指定为恐龙形类的化石，而恐龙形类是鸟颈类主龙中一个分支。但这并不能说明马拉鳄龙为恐龙，因为二者之间有一些解剖特征明显不同。毫无疑问，马拉鳄龙是中生代恐龙的祖先，数百万年以后这些小家伙进化成了中生代的庞然大物。