시기별 진화    전이화석

트라이아스기의 진화

온난 습윤하던 페름기에 번창한 포유류형 파충류나 지배 파충류가 트라이아스기가 되어 건조해지자 플라테오사우루스(Plateosaurus) 같은 고용각류에게 밀려나고, 공룡의 시대가 시작된다. 이때는 모든 대륙이 하나로 뭉쳐져 판게아(Pangea)라는 하나의 초대륙으로 형성하고 있었고, 공룡들은 앞으로 맞이하게 될 전성기를 서서히 준비하고 있었다.
트라이아스기 말에는 공룡에게서 생태적 지위를 빼앗긴 거대 양서류나 지배 파충류가 멸종하게 되고, 해양에서는 무척추동물의 약 20％가 절멸을 맞았다.

쥐라기의 진화

쥐라기는 아직 기본적으로는 판게아의 시대이므로 같은 무리가 세계적으로 분포하고 있었다.
쥐라기의 시작과 더불어 공룡들은 서서히 몸집을 키워 나갔다. 그 가운데 특히 용각류가 크게 번성하였는데, 그들은 침엽수가 높아짐에 따라 높은 곳의 어린 싹을 따먹을 수 있도록 몸의 크기와 목의 길이를 늘려갔다. 또한 온 몸을 골판과 가시로 무장한 검룡 무리도 전성기를 누렸다. 미국의 스테고사우루스(Stegosaurus), 중국의 투오지앙고사우루스(Tuojiangosaurus), 탄자니아의 켄트로사우루스(Kentrosaurus) 등의 화석이 각 대륙에서 발견된다. 하지만 쥐라기 말로 접어들기 시작하면서 새롭게 등장한 곡룡류에 밀려 생태적 지위를 빼앗겨 서서히 쇠퇴한다. 인도의 드라비도사우루스(Dravidosaurus)를 비롯한 몇 몇의 검룡류만이 백악기까지 살아남는다.

백악기의 진화

백악기가 되자 쥐라기에 전성기를 구가하던 용각류나 검룡류의 세력이 약해지고, 대신 각룡류, 곡룡류, 조각류 등이 번성했다. 이들은 낮은 나무나 그늘에서 자라는 식물을 주로 먹었다. 공룡들의 자세가 다시 낮아지게 된 것은 속씨식물의 등장과도 무관하지 않다. 영양가 높은 속씨식물의 진화와 더불어 그것을 먹고 사는 초식 공룡들에게도 변화가 생긴 것이다. 백악기 후기 속씨 식물이 식생의 대부분을 차지하게 되자, 씹는 능력을 발달시킨 조각류나 각룡류들은 그 몸집을 늘려 점점 대형화되어 갔다. 또한 초식 공룡들이 늘어나자 더불어 티라노사우루스(Tyrannosaurus)와 같은 수각류도 다양하게 진화하여 전성기를 맞이했다.
한편 백악기에는 공룡들의 진화가 절정에 이르러 특수한 형태의 공룡들이 많이 등장하기도 한다. 각룡류는 뿔이나 프릴이 발달하고, 하드로사우루스류는 머리 부분에 볏 모양의 돌기가 발달하는 등의 특수화가 진행되었다. 쥐라기에 시작된 깃털을 가진 공룡들이 본격적으로 출현하기 시작하여 마침내 온전한 형태의 조류로 진화한다.
특히 이 때는 각 대륙들도 활발히 분리되던 시기였기 때문에 각 대륙마다 그 환경에 따라 공룡들이 서로 다른 형태로 진화해 나갔다. 그 중 남반구 대륙은 약 1억년 전인 백악기 중엽부터 분리되기 시작했는데, 이 때부터 남반구에도 특징적인 공룡들이 나타나게 된다. 원시적인 수각류인 기가노토사우루스(Giganotosaurus)는 그들의 근연인 북아메리카의 알로사우루스(Allosaurus)가 쥐라기에 멸종한 후에도 여전히 백악기까지 살아남았다. 그것은 쇠퇴의 길로 접어든 용각류가 곤드와나 대륙에서는 번성했던 것처럼 이들도 곤드와나 대륙에서 독특한 환경의 영향을 받은 것 같다. 남아메리카에서 발견된 백악기 용각류에는 아마르가사우루스(Amargasaurus)와 아르젠티노사우루스(Argentinosaurus) 등이 있고, 육식 공룡으로는 기가노토사우루스와 카르노타우루스(Carnotaurus) 등이 있다. 카르노타우루스를 포함하는 아벨리사우루스류는 그 후 백악기 말까지 남아메리카와 마다가스카르에서 번창하였다. 호주의 무타부라사우루스(Muttaburrasaurus)와 남극의 라엘리나사우라(Leaellynasaura)는 다른 곳에서는 발견되지 않는 아주 특이한 공룡이다.
하지만 백악기가 끝나갈 무렵부터 이상하게 공룡들의 수가 급감하기 시작했다. 그 원인에 대해서는 밝혀지지 않았지만, 백악기 말부터 공룡들은 서서히 쇠퇴의 길로 접어들게 되었다.