Дело в том, что многие целурозавры строением тела, «ажурной» конструкцией скелета, способом передвижения и даже отдельными повадками разительно напоминают птиц. Во всяком случае, на взгляд неспециалиста, некоторые ископаемые рептилии практически неотличимы от птиц. Так, настоящий фурор в палеонтологическом сообществе произвели находки оперенных динозавров. Одним из таких «птицеподобных» ящеров был ближайший родственник компсогнатуса — синозавроптерикс. Тело этой рептилии, едва достигавшее 50 см, сплошь покрывали довольно крупные (до 4 см) перья. Обнаруженные в Китае останки синозавроптерикса говорят о том, что отсутствовали они лишь на части головы и задних лап. Вероятно, такая «шуба» помогала животному поддерживать высокую температуру тела круглые сутки и охотиться даже ночью.
К этой же группе оперенных динозавров относится и авимимус, описанный московским палеонтологом Сергеем Курзановым в 1981 году. Обитавший 100 млн. лет назад на равнинах Китая и Монголии, ящер был невелик (до полутора метров в длину) и охотился на мелких рептилий. В этом ему, вероятнее всего, помогали оперенные передние лапы — во время бега авимимус, взмахивая ими, словно крыльями, на мгновение вспархивал над землей, отчего шаги его становились существенно длиннее.
Несколько позже, 80 млн. лет назад, на территории пустыни Гоби жил еще один «пернатый» динозавр — мононикус, отличавшийся крайне причудливым внешним видом. Густой перьевой покров защищал тело животного от колебаний температуры воздуха, а его небольшие передние лапы были снабжены одним загнутым длинным когтем. Этот проворный динозавр поедал различных насекомых и мелких ящериц. Возможно, что при помощи своих необычных когтей он разрывал муравейники и термитники, чтобы поживиться их обитателями.
Исследования окаменевших скелетов мелких рептилий — целурозавров, в строении которых оказалось очень много птичьих черт, находки оперенных ящеров привели многих палеонтологов к убеждению, что именно динозавры и стали предками всех современных птиц. Эта мысль была высказана еще в XIX веке, а своеобразным толчком к возникновению подобных воззрений стала сенсационная находка в одном из Золенгофенских карьеров древней птицы — археоптерикса. Это удивительное существо, сочетавшее в себе черты и динозавра, и птицы, было обнаружено в карьере в 1861 году — в пласте сланца находился почти целый скелет с отпечатками перьевого покрова. Спустя несколько лет английский естествоиспытатель Томас Хаксли выдвинул гипотезу, согласно которой все птицы произошли от мелких хищных ящеров — целурозавров, а промежуточным звеном эволюции между динозаврами и птицами стал археоптерикс. В защиту своих взглядов Хаксли привел весьма веские свидетельства родства этих двух групп животных — почти одинаковое строение ног, трехпалые передние конечности, легкие кости и многое другое.