此，羽毛是先进兽脚类恐龙的特征（例如虚骨龙类），并可能起源自这个生物群的最原始成员。另外，几乎每个虚骨龙类支系都有至少一个物种曾发现羽毛的化石痕迹。美颌龙科、暴龙超科、偷蛋龙下目、镰刀龙超科、阿瓦拉慈龙科、驰龙科、以及伤齿龙科都曾发现过羽毛痕迹。擅攀鸟龙科的所有标本都发现覆盖者羽毛。到目前为止，唯一没有发现直接羽毛证据的演化支是似鸟龙下目。在不计入现代鸟类的状况下，目前已发现的的虚骨龙类的羽毛结构原始、简易，某些虚骨龙类化石更发现了鳞片皮肤痕迹，包含：大型的暴龙科、侏罗猎龙、擅攀鸟龙。这些鳞片皮肤痕