虚骨龙类与现代鸟类的足部仍具有鳞片，少部分物种的足部覆盖者羽毛，例如近鸟龙、现代的岩雷鸟。大部分古生物学家将现代鸟类视为仅存的虚骨龙类（尤其是手盗龙类），但并非所有鸟类学家都这么认为。在过去，许多科学家认为只有虚骨龙类恐龙演化出羽毛，但近年某些鸟臀目恐龙也发现类似羽毛的结构物，例如天宇龙。鸟臀目的管状毛与兽脚类的原始羽毛是否是同源演化的结果，或者是平行演化的特征，目前还没有结论。
化石证据.目前有数个三叠纪晚期的足迹化石，被归类于虚骨龙类。三叠纪晚期到侏罗纪晚期的虚骨龙类化