中空细毛，经过数个演化阶段后，羽毛的结构逐渐复杂，发展出羽轴、羽枝、以及羽小枝等结构，如同现代鸟类的羽毛。最初的简易细毛可能具有隔离热量作用，显示这群恐龙为恆温动物。羽毛演化成较为复杂的结构，可能是为了具有气动性功能。目前仍不确定最早的原始羽毛是在主龙类的哪个演化阶段中出现，也不确定羽毛是经由单一次演化出现，还是由不同生物群个别演化。翼龙目已确定身体覆盖者毛，在辽宁省发现的一个鹦鹉嘴龙标本、以及天宇龙也发现了长而中空的管状刺毛。在2009年，徐星等人发现北票龙除了绒羽以外，还有第二种型态的羽毛，没有分岔