Dinozaurii sunt uniți de cel puțin 21 de trăsături ale craniilor și scheletelor lor. Aceste caractere comune (numite "sinapomorfii") sunt motivul pentru care paleontologii sunt siguri că dinozaurii au avut o origine comună.
Cu toate acestea, atunci când apar fosilele de dinozauri (la începutul Triasicului superior), grupul se împărțise deja în două mari ordine, Saurischia și Ornithischia. Saurischia păstrează aranjamentul ancestral al șoldurilor moștenit de la strămoșii lor Archosaur, iar Ornithischia au o structură modificată a șoldurilor.
A. Eoraptor, un saurischian timpuriu, B Lesothosaurus, un ornitocestiv primitiv,
C Un pelvis de saurischian (Staurikosaurus) D Pelvis de Lesothosaurus
Clasificarea dinozaurilor
Următoarea este o listă simplificată a grupelor de dinozauri pe baza evoluției lor. Grupurile cu un pumnal (†) în dreptul lor nu au membri în viață.
· Saurischia ("cu șopârle"; include Theropoda și Sauropodomorpha)
· Theropoda (toate bipede; majoritatea erau carnivore)
· †Herrerasauria (carnivore bipede timpurii)
· †Coelophysoidea (theropode mici, timpurii; include Coelophysis și rudele sale apropiate)
· †Dilophosauridae (theropode timpurii cu creastă și carnivore)
· †Ceratosauria (în general cu coarne elaborate, carnivorele sudice dominante din Cretacic)
· Tetanurae (însemnând "cozi rigide"; include majoritatea theropodelor)
· †Megalosauroidea (grupul timpuriu de carnivore mari, inclusiv spinosauridele semiaquatice)
· †Carnosauria (Allosaurus și rudele apropiate, cum ar fi Carcharodontosaurus)
· Coelurosauria (theropode cu pene, cu o gamă largă de mărimi și nișe)
· †Compsognathidae (coelurozauri timpurii comuni)
· †Tyrannosauridae (Tyrannosaurus și rudele sale apropiate)
· †Ornithomimosauria (însemnând "struțo-mimici"; majoritatea fără dinți; carnivore până la posibile erbivore)
· †Alvarezsauroidea (insectivore mici, cu brațe scurte, fiecare având câte o gheară mare)
· Maniraptora (însemnând "hoți de mâini"; aveau brațe și degete lungi și subțiri)
· †Therizinosauria (erbivore bipede cu gheare mari și cap mic)
· †Oviraptorosauria (majoritatea fără dinți; dieta și stilul de viață sunt incerte)
· †Archaeopterygidae (theropode mici, înaripate sau păsări primitive)
· †Deinonychosauria (de dimensiuni mici până la medii, asemănătoare păsărilor, cu o gheară distinctivă la degetul mare.)
· Avialae (păsări moderne și rudele lor dispărute)
· †Scansoriopterygidae (mici aviariani primitivi cu al treilea deget lung)
· †Omnivoropterygidae (avialieni mari, cu coadă scurtă timpurie)
· †Confuciusornithidae (avialieni mici fără dinți)
· †Enantiornithes (avialiani zburători primitivi care trăiau în copaci)
· Euornithes (păsări zburătoare avansate)
· †Yanornithiformes (păsări dințate din Cretacicul Chinezesc)
· †Hesperornithes (păsări specializate în scufundări acvatice)
· Aves (păsări moderne, cu cioc și rudele lor dispărute)
· †Sauropodomorpha (ierbivore cu cap mic, gât lung, coadă lungă)
· †Guaibasauridae (sauropodomorfe mici, primitive, omnivore)
· †Plateosauridae (prosauropode primitive, bipede, "prosauropode")
· †Riojasauridae (sauropodomorfe mici, primitive)
· †Massospondylidae (sauropodomorfe mici, primitive)
· †Sauropoda (foarte mare și greu, de obicei cu o lungime de peste 15 m; patruped)
· †Vulcanodontidae (sauropode primitive cu brațe și picioare asemănătoare unor stâlpi)
· †Eusauropoda ("adevărate sauropode")
· †Cetiosauridae ("reptile balenă")
· †Turiasauria (grup european de sauropode jurasice și cretacice)
· †Neosauropoda ("noi sauropode")
· †Diplodocoidea (cranii și cozi alungite; dinți de obicei înguste și asemănători unui creion)
· †Macronaria (craniu de cutie; dinți în formă de lingură sau de creion)
· †Brachiosauridae (macronari cu gât lung și brațe lungi)
· †Titanosauria (diversă; corpolentă, cu șolduri largi; cea mai răspândită în Cretacicul târziu de pe continentele sudice)
· †Ornithischia ("cu cap de pasăre"; diverse ierbivore bipede și patrupede)
· †Heterodontosauridae (ierbivore/omnivore ornithopode bazale mici cu dinți proeminenți de tip canin)
· †Thyreophora (dinozauri cu armură; majoritatea patrupede)
· †Ankylosauria (scuturi ca armură primară; unele aveau cozi asemănătoare cu o măciucă)
· †Stegosauria (țepi și plăci ca armură primară)
· †Neornithischia ("noile ornitocrate")
· †Ornithopoda (diferite mărimi; bipede și patrupede; au dezvoltat o metodă de mestecat folosind cranii flexibile și mulți dinți)
· †Marginocephalia (Aveau pe craniu excrescențe asemănătoare unor domuri din os)
· †Pachycephalosauria (bipede cu craniu bombat sau cu noduri pe craniu)
· †Ceratopsia (patrupede cu volane; multe aveau și coarne)
1.