在古生物学的发展早期,原认为恐龙是古代爬行动物的一个自然类群,在爬行动物的分类中,用恐龙目来包括所有的恐龙.后来,随着各类恐龙化石的更多发现和对恐龙认识的深入,科学家发现,所谓恐龙实际上包括两类很不相同的古代爬行动物,这两类恐龙的亲缘关系,甚至还不如蜥蜴和蛇亲密.很可能,它俩分别从原始槽齿类那里起源后,分道扬镳,各奔前程.这样,在分类系统上,原来的恐龙目被两支恐龙——蜥龙目和鸟龙目所取代,“恐龙”则成为通俗名称了.
按传统的观点,这两类恐龙是以骨盆构造不同来区分的.在鸟龙目的骨盆中,髂骨（也叫肠骨）前后大为伸张,耻骨有一大的前突延伸在髂骨下方.因此,从侧面看,这骨盆成四射型结构,即髂骨的前部、后部、前耻骨和紧挨一起向后延伸的坐骨和耻骨.这种坐骨和耻骨相接的排列方式很像鸟类的骨盆构造,所以鸟龙目有人也称鸟臀目.与此不同的,蜥龙目恐龙的骨盆是三射型的,即髂骨在上,不作前后伸展,耻骨在髂骨下方向下、向前延伸,坐骨则向下、向后延伸.这种骨盆构造,很像蜥蜴类的骨盆,所以蜥龙目有人也称蜥臀目（图29、30）.不过,近年研究,科学家们发现,两类恐龙的骨盆构造,并不是绝对“泾渭分明”的,有时有“交叉”,上述的分类标准,只是一种传统的看法而已.自然,除骨盆外,两类恐龙之间还有好些其它方面构造上的区别.
最早的恐龙出现于距今约2亿2千万年前的中三叠世,化石还不很多.到距今2亿年前的晚三叠世,化石就多了,我国的禄丰龙、中国龙、芦沟龙、大地龙等都是这个时代的代表.前三者属蜥龙类,后者属鸟龙类.蜥龙类可分两大支,一支是虚骨龙类和肉食龙类,另一支是蜥脚类.虚骨龙类身体结构比较轻巧,骨骼中空,两脚行走,后肢强壮,前肢缩小,以小动物为食,芦沟龙、虚骨龙、似鸟龙等属此.肉食龙类为大型凶猛的恐龙,是恐龙中的残暴者,两脚行走,体重可达6—8吨,中国龙、永川龙、霸王龙等属此.它们以侏罗—白垩纪（距今2亿年到7千5百万年前）最为繁盛.与大多数恐龙一样,虚骨龙类和肉食龙类都在白垩纪末期（7千5百万年前）绝灭.
蜥龙类的另一支是蜥脚类,它们以颈长、尾长、四脚行走,身躯庞大,以植物为食为特征.它们有的体长可达50—60 米,体重30—50吨,是陆地上的最大动物,博物馆里最招徕观众的展品之一,侏罗纪最繁盛,我国的蜀龙、峨嵋龙、马门溪龙均属此.它们的最后代表也延续到白垩纪末期.
恐龙的另一大类——鸟龙类分四支,即剑龙、甲龙、鸭嘴龙和角龙,全都吃植物.剑龙的最大特征是背上有两行三角形的骨板,尾部有4牧骨刺,这些都是它的防御武器.这类动物四脚行走,身长约7米左右,脑子特别小,藉肩、腰部膨大的神经结,补偿脑子指挥之不足.它们主要生活在侏罗纪（距今2亿年到1亿4千万年前）,少数延续到白垩纪早期（距今1亿多年前）也绝灭了,是恐龙中最早绝灭的一支.我国的华阳龙、沱江龙、乌尔禾龙属此.
甲龙顾名思义是装甲的恐龙,头部和身躯几乎全被坚硬的骨甲所包裹,活像一辆坦克车.尾端还有一块骨质棍槌,用以自卫.这类动物身长也7米左右,四脚行走,生活在侏罗纪到白垩纪,白垩纪末期最后绝灭.我国有天池龙、甲龙为代表.
鸭嘴龙和禽龙等合称鸟脚类,为鸟龙类恐龙的一支.这类动物身体成半直立式,两脚行走,前肢小,后肢粗壮.禽龙是所有恐龙中最早被记述的代表,牙齿甚像现在鬣蜥的牙齿.鸭嘴龙我国有青岛龙、山东龙等为代表.前者头上有棘,身长约6米；后者平头,身长约15米.它们的共同特征是下颌宽扁,状似鸭嘴.再是牙齿数目甚多,每边颌上大约有500枚,密集丛生,总数达2000枚,显然是用于磨研植物的.这类恐龙也绝灭于白垩纪末期.