בעקבות פגיעת המטאוריט מתו מרבית הצמחים עקב מחסור באור, ותוך זמן קצר רוב היצורים בעלי חילוף החומרים הגבוה, אלו שנזקקו לכמויות גדולות של מזון, מתו מרעב. לעומתם, יצורים בעלי חילוף חומרים נמוך (קרי דם קר, כגון זוחלים) היו מסוגלים לעבור את תקופת החושך הזאת עם מעט מאוד מזון. בעלי חיים שהיו מסוגלים לחרוף, או כאלה בעלי כסות מחממת, היו בעלי סיכוי טוב יותר לשרוד. משנגמרה תקופת החושך, רוב הדינוזאורים נעלמו מהעולם מבלי להותיר צאצאים, יחד עם כ-60% עד 85% מהמינים על כדור הארץ. סביר להניח, כי מלבד העופות, עברו גם כמה דינוזאורים יבשתיים קטנים את המשבר, אך נכחדו מסיבות אחרות תוך מיליונים ספורים של שנים.
השערות נוספות הן:
אי אפשר להתייחס להכחדת הדינוזאורים כאל אירוע מבודד, משום שבו-זמנית הוכחדו בעלי חיים רבים ובהם מינים רבים החיים בים, וכל מי שמבקש לטעון טענה הקשורה להכחדת הדינוזאורים חייב שהיא גם תסביר מדוע נכחדו משפחות שלמות של מיני בעלי חיים ולא רק הדינוזאורים. אנו זקוקים להסבר מתואם של מערכת מאורעות הכוללת את הכחדת הדינוזאורים כאחד מרכיביה. ההסבר המספק היחיד הוא הסבר המטאוריט. כן התגלה כי בתולדות כדור הארץ היו לפחות חמש הכחדות גדולות ועד כמה שהטכנולוגיה מאפשרת, גם באתרים הקשורים אליהם התגלו שרידי אירידיום, המעידים על נפילת גוף גדול מהחלל.
השורדים.
בהכחדת קרטיקון-פלאוגן נכחדו רוב הדינוזאורים, כל הפטרוזאורים וכמעט כל הזוחלים הימיים.
החולייתנים ששרדו את ההכחדה כוללים מיני דגים רבים וכרישים, זוחלים קטנים, צבים ותנינאים, העופות (שהיו כאמור צאצאי הדינוזאורים) והיונקים. את ההכחדה שרדו גם חסרי חוליות רבים בהם המדוזות, פרוקי-הרגליים (ובפרט החרקים) והרכיכות.
את מקומם של הדינוזאורים כשליטי היבשה תפסו בהתחלה העופות ומאוחר יותר היונקים. התנינאים המשיכו להיות טורפי-על במקווי מים דוגמת נהרות, אגמים וביצות.
תארוך עידן הדינוזאורים.
במשך שנים היה מקובל לתארך את סוף עידן הדינוזאורים בתאריך של 65.5 משל"ז (65.5 מיליון שנה לפני זמננו) אך כיול חדש של שיטות התארוך הרדיומטרי שנעשה ב-2013 שינה אומדן זה ל-66 משל"ז.
חקר הדינוזאורים.
גילוי ומחקר של מאובנים.
מציאת המאובנים היא עבודה הדורשת מיומנות רבה. תחילה, במקום שבו יש הערכה כי קיימים מאובנים, מסלקים אדמה וסלעים - לרוב עבודה זו נעשית בידי מחפרים ודחפורים (אך פעם נעשתה באמצעים פרימיטיביים יותר), אך כאשר מתחילים להתגלות המאובנים, עוברים לעבוד עם כלים עדינים יותר כגון אתים, מכושים ומקדחים. לאחר שמוציאים את העצמות, לעיתים מתגלה כי חלקן רכות ועשויות להישבר מאוד בקלות. לכן, עוטפים אותן בגבס. לאחר שהגבס מתקשה, מכניסים את העצם לתוך תיבה מרופדת והיא נשלחת היישר למעבדה.
במעבדה מנקים הטכנאים את המאובנים משאריות הסלע שעטף אותם, מבצעים בהן טיפולי שימור ומכינים אותם למחקר. במקביל, בעיקר במעבדות מחקר המסונפות למוזיאונים, יוצרים הטכנאים יציקות מדויקות על פי המאובנים ויציקות אלה משמשות בעיקר לתצוגה מוזיאלית אך גם למחקר, בעיקר מחקר ביומכני.
את המאובנים המקוריים אפשר לחקור במגוון רב של דרכים, כולל מחקר היסטולוגי ובחינת המבנה המיקרוסקופי של העצם באמצעות מיקרוסקופים בעוצמות שונות. צלקות במאובנים מלמדים על מקום וצורת החיבור של השרירים, ובכך מאפשרים להסיק על התנועה של הייצור. מאובנים רבים מתעדים גם פציעות, מחלות ופתולוגיות שונות - תכונות שבעבר נחשבו לפוגמות במאובן אך כיום נחשבות לבעלות ערך רב שכן ניתן ללמוד מהן על אורח חייו של הייצור.
לפי המאובנים שנמצאו מנסים הפלאונטולוגים, בעזרתם של טכנאי המוזיאון ואמנים פלאונטולוגים לשחזר את השלד השלם של הדינוזאור, לרוב בתנוחה טבעית, ועל פיו גם לשחזר איך הדינוזאור נראה כשהיה בחיים. שלדים מורכבים מוצגים במוזיאוני טבע ואילו איורים וציורים של דינוזאורים מופיעים בפרסומים כתובים לרבות מאמרים מדעיים, מאמרי מדע פופולרי וספרים.
מאובנים של דינוזאורים קטנים מאוד, יכולים להימצא בשלמותם על פני שכבת סלע יחידה. במאובנים כאלה, ניתן לעיתים למצוא גם שרידי נוצות, איברים פנימיים ואף את ארוחתו האחרונה של היצור.
תולדות חקר הדינוזאורים.
מאובני דינוזאורים נתגלו ברחבי העולם מאז ראשית התרבות האנושית, אבל הם זוהו כ"דרקונים" או מפלצות אחרות דמויות תנין או נחש ונהפכו לחלק מהתרבות והמיתולוגיה המקומיות.
רק בשנות העשרים של המאה ה-19 זוהו מאובני הדינוזאורים ככאלה. לראשונים שגילו מאובני דינוזאורים ככאלה נחשבים ויליאם בקלנד, כומר ופרופסור לגאולוגיה בריטי, וגדעון מנטל, רופא בריטי שהפך לגאולוג. עם זאת, המאובן הדינוזאורי הראשון שנודע במערב נמצא בבריטניה בשנת 1676. שבר העצם היה חלק מעצם רגל, מקטע שמגיע עד הברך ולכן סווג כשבר עצם של "אדם ענק". המאובן זוהה בשנת 1824 כמגלוזאורוס, לאחר שהחל משנת 1822 נתגלה גם חלק מלסתו של מין זה בבריטניה ובשנת 1824 שלד שלם יותר. בינתיים גלו גדעון מנטל ואשתו שלד ראשון של איגואנודון במכרה פחם, שחלק ניכר מעצמותיו נשתמרו.
ריצ'רד אוון הוא שטבע את שמם, בשנת 1842 (פירוש השם ביוונית עתיקה: 'לטאות-אימים' אך הכוונה של אואן הייתה 'זוחלים גדולים באופן מעורר אימה'). אואן תרם רבות לעניין המדעי והתרבותי בדינוזאורים, ובין השאר יזם הצבת פסלי דינוזאורים בגודל טבעי (כפי שחשב בזמנו שהם נראו, אך היום אנו יודעים ששחזורים אלה היו שגויים מאוד) בגני התערוכה הגדולה וארמון הבדולח.
הפלאונטולוגיה בארצות הברית של המחצית השנייה של המאה ה-19 התאפיינה במירוץ קדחתני בין פלאונטולוגים וציידי מאובנים על גילוי כמה שיותר מיני דינוזאורים חדשים. בולטת במיוחד הייתה "מלחמת העצמות" בין עותניאל צ'ארלס מארש ואדוארד דרינקר קופ שהתפתחה ליריבות מרה. המירוץ אחר מינים חדשים גרם לשניהם לעשות שגיאות מדעיות ואתיות. עם זאת, היריבות ביניהם תרמה לגילוי מינים רבים של דינוזאורים, בהם הדינוזאורים המפורסמים ביותר כגון האפטוזאורוס הגדול (שנודע גם כברונטוזאורוס במשך שנים רבות), האלוזאורוס הטורף, הסטגוזאורוס בעל הלוחיות המוזרות והטריצרטופס שהיה המצליח ביותר במשפחה המגוונת של הדינוזאורים בעלי הקרניים. מבין ציידי המאובנים הנודעים של התקופה נמנו ג'ון בל האטצ'ר, משפחת שטרנברג (צ'ארלס הזליוס שטרנברג ובניו ג'ורג' פ. שטרנברג, צ'ארלס מורטרם שטרנברג ולוי שטרנברג) וברנום בראון.
בשנות ה-20 של המאה ה-20 יצאו מספר משלחות מחקר למדבר גובי שבסין ומונגוליה וגילו מיני מספר דינוזאורים חדשים בהם הפרוטוצרטופס, הפסיטקוזאורוס, האובירפטור והוולוצירפטור. חקר הדינוזאורים בסין העממית החל רק בשנת 1972 כאשר מדען מקומי החל לקנות בכסף שלדי "דרקונים" שנחפרו על ידי מקומיים. במשך אלפי שנים היו "שיני דרקונים" ו"עצמות דרקונים" חלק מהתרבות המקומית ורכיב ברפואה הסינית. השלדים נטחנו כדי לעשות מהם שיקויים. אחרי שהחל המדען במחקריו הודבק השם "קונגלונג" בסינית ל"דינוזאורוס", כאשר "לונג" משמעו "דרקון" בסינית. בשנת 1979 נפתח מוזיאון הדינוזאורים הראשון בסין. נתגלו אתרים מלאי מאובנים בזיגונג ובדאשאנפו, והחל משנת 1996 החלו להתגלות בהילונגג'יאנג שרידיהם של לפחות 4 מיני דינוזאורים מנוצים שמגילוים השתכנעו המדענים באופן סופי באשר למוצאם הדינוזאורי של העופות, ולא נזקקו להתייחס בעניין זה רק אל ארכאופטריקס שכל מאובניו נתגלו בגרמניה. התברר שדינוזאורים מנוצים היו יותר נפוצים מהמשוער קודם לכן.
במשך שנים נחשבו הדינוזאורים לייצורים מגושמים בעלי "דם קר" שרוב הזמן רבצו בשמש חסרי מעשה. דבר זה השתנה בסוף שנות ה-60 של המאה ה-20 בעקבות התגלית של הדיינוניכוס - דינוזאור טורף קטן-בינוני שלא היה ספק לגביו שניהל אורח חיים פעלתני והיה מסוגל לריצה מהירה וטריפה פעילה, וככל הנראה היה בעל "דם חם". את נקודת המבט המהפכנית הזו קידם הפלאונטולוג המפורסם רוברט "בוב" בקר (Bakker). הוא פרסם את מאמרו הראשון בנושא זה ב-1968. הוא היה מבין הראשונים שטענו שהדינוזאורים היו אנדותרמיים (בעלי דם חם) במאמר "Dinosaur Renaissance" שפורסם באפריל 1975 בסיינטיפיק אמריקן. מאמר זה הוביל לתקופת "רנסאנס הדינוזאורים" בפלאונטולוגיה. עבודתו החשובה "The Dinosaur Heresies" פורסמה ב-1986.
בשנות ה-90 של המאה ה-20 נתגלו דינוזאורים רבים באמריקה הדרומית ובעיקר בפטגוניה שבארגנטינה. הם כללו טורפים ענקיים כמו הגיגאנוטוזאורוס והמפוזאורוס וטיטאנוזאורים ענקיים ביותר כמו הארגנטינוזאורוס והפוארטזאורוס שהגיעו לממדי ענק של 30–40 מטר ומשקל של 50–100 טון. לצידם נתגלו גם כמה מהדינוזאורים מן המוקדמים ביותר, שחיו לפני כ-240–230 מיליון שנה לפני זמננו. חוקרים בפטגוניה שבדרום ארגנטינה גילו במאי 2014 מאובן בן 90 מיליון שנים של הדינוזאור שככל הנראה הוא אחד הגדולים ביותר שנמצאו. ב-2017 הוא תואר מדעית וקיבל את השם פטגוטיטאן. הוא היה לזאורופוד מהענף טיטאנוזאוריה. לפי הערכות ראשוניות משקלו היה 77 טונות, אורכו כ-40 מטרים וגובהו כ-20 מטר, אך במאמר שבו הוגדר מדעית קטנו ההערכות במקצת ל- ומשקל של 69 טון מטרי. הערכות אלו מציבות אותו כקטן במקצת מארגנטינוזאורוס אך באותו סדר גודל.