，虚骨龙类主要分布于劳亚大陆。在所有兽脚亚目演化支中，虚骨龙类是最多样化的一个演化支。有些虚骨龙类演化支繁盛于白垩纪，例如：暴龙超科（包含暴龙）、驰龙科（包含迅勐龙与恐爪龙，牠们类似已知最古老的鸟类：始祖鸟）、伤齿龙科、杂食性的偷蛋龙下目、草食性的似鸟龙科与镰刀龙超科、以及鸟翼类。这些不同的演化支起源于侏儸纪晚期，甚至是侏儸纪中期，但在白垩纪早期才开始繁盛起来。少数古生物学家，例如葛瑞格利·保罗（Gregory S. Paul），提出在这些先进兽脚亚目中，某些或者全部其实是从会飞行的恐龙，或者是类似始祖