les ptérodactyles étaient les premiers reptiles à dominer les airs. Ils essayèrent maladroitement d’accomplir des vols planés avec leurs larges pans de peaux, mais ce fut un groupe qui ne réussit pas à maîtriser les airs et, pendant que peu à peu ils disparaissaient, d’autres reptiles expérimentèrent le vol. Ceux ci étaient probablement des lézards avec une longue queue qui couraient sur leurs pattes postérieures. Ils étaient probablement attirés par une vie arboricole soit pour chercher de la nourriture, soit pour échapper à leurs ennemis et ainsi commencèrent à planer. Dans leur cas, les écailles sur les pattes antérieures se métamorphosèrent graduellement en plumes pour former une surface ailée légère et agrandie. Nous disposons de bonnes indications sur l’apparence que pouvaient avoir certains de ces « reptiles à plumes » grâce au fameux fossile Archéoptéryx qui possède aussi bien les caractéristiques d’un reptile que celle d’un oiseau.
Les vestiges fossiles relatifs à l’évolution des oiseaux sont incomplets car les oiseaux ne font pas de bons fossiles. ils sont légers et fragiles, et ils ne peuvent pas être conservés facilement. Les ancêtres des oiseaux modernes avaient de très rares chances de tomber dans la boue ou le limon qui sont les matières les plus aptes à les fossiliser. Ceux qui mouraient sur terre étaient rapidement mangés comme cela arrive aujourd’hui encore. Néanmoins, après Archéoptéryx, nous connaissons deux espèces d’oiseaux de mer préhistoriques qui étaient de vrais oiseaux : Ichthyornis et Hesperornis.
Un groupe d’oiseaux primitifs évoluaient dans des régions sans prédateurs carnivores ; ils passaient donc beaucoup de leur temps à terre et devinrent progressivement des oiseaux géants coureurs. Sur les plaines préhistoriques de l’Amérique du Nord, Phororhachos et Diatrymas erraient. C’étaient des oiseaux énormes avec des pattes puissantes et une tête aussi grande que celle d’un cheval. ils étaient carnivores, mais d’autres tels les Moas étaient des brouteurs inoffensifs quoique également énormes. Les Moas disparurent il y a quelques siècles, liquidés par des tribus Maori en Nouvelle Zélande qui les chassaient sans rémission.