已被认为是单系群，具有最近的共同祖先，是个天然演化支。恐龙与牠们的主龙类祖先在三叠纪中到晚期分开演化，接近2亿3000万年前，大约是二叠纪-三叠纪灭绝事件后约2000万年，该次灭绝事件消灭了接近95%的地球生物物种。对于早期恐龙始盗龙发现地层的放射性碳定年法检验，证实始盗龙生存于三叠纪晚期。古生物学家认为始盗龙的外表类似所有恐龙的共同祖先；如果属实，则显示最早的恐龙应该是种小型、二足掠食动物。在阿根廷的三叠纪中期地层所发现的原始、类似恐龙的鸟颈类主龙，例如：马拉鳄龙与兔蜥，也支持这个说法；已出土的化石证