Mest allmänt fanns det två ordnar av dinosaurier: fågelhöft och ödlhöft. De fågelhöftade dinosaurierna (ornitiscierna) bestod av olika växtätare inklusive Stegosaurus, Triceratops, Ankylosaurus hadrosaurier (anknäbbsdinosaurier) och tjockhövdade dinosaurier som Dracorex. Dinosaurierna med ödlhöft (saurischerna) inkluderade theropoderna, som inkluderade alla köttätande dinosaurier, och sauropoderna, som var de största djuren som någonsin vandrat på jorden.
Dinosaurien utvecklades från arkosauriens förfäder under mellantriasperioden, för cirka 230 miljoner år sedan, inte långt efter den största massutrotningen i jordens historia. Archosaurier är gruppen som inkluderar nutida fåglar och krokodiler, men vid den tiden hade de ett universellt reptiliskt utseende. Vanliga egenskaper hos arkosaurier inkluderar tänder satta i hylsor, speciella hål i skallen för att minska vikten och extra skåror på lårbenet för muskelfästen. Dinosaurier är i huvudsak bara arkosaurier med lemmar som hålls upprätt under kroppen.
Snabbt diversifierades dinosaurier i en rad olika kroppstyper. Den tidigaste dinosaurien tros ha varit ett litet, tvåbent rovdjur. För cirka 215 miljoner år sedan utplånade en utrotningshändelse många av dinosauriernas största konkurrenter, som inkluderade basala arkosaurier och däggdjurens förfäder, terapeuter. Före denna utrotning utgjorde dinosaurier bara 1-2% av landdjuren, och efter det representerade de 50-90%. Dinosaurier diversifierade för att fylla de tomma nischerna, inklusive medelstora rovdjur, stora rovdjur, medelstora växtätare, stora växtätare, etc.
Även om dinosaurier diversifierades tidigt, blev de inte i storlek förrän efter trias-jura-utrotningen för 200 miljoner år sedan, vilket ännu mer aggressivt utplånade de återstående dinosauriekonkurrenterna. De tidigaste dinosaurierna var ”små” (upp till 20 fot) sauropoder, som hade långa halsar och gick på fyra ben, åt växter och köttätande theropoddinosaurier (med en kroppsplan som ytligt liknade T. rex som bara var ungefär lika stor som människor.
Under juraperioden diversifierades dinosaurierna ännu mer imponerande. Samspelet mellan rovdjur och bytesdjur gav upphov till många anpassningar på båda sidor: växtätande dinosaurier fick antingen extrem storlek eller unika arrangemang av rustningar eller vapen, som svansklubbor eller spikar. Rovdjur blev större och smartare, med större tänder, starkare käkar och ett längre huvud att hålla dem i. Detta kulminerade i jättar som T. rex.