Peu de temps après la publication en 1859 par Charles Darwin de « l'Origine des espèces », le biologiste britannique et défenseur de la théorie de l'évolution, Thomas Henry Huxley a émis l'hypothèse que les oiseaux étaient les descendants des dinosaures. Il a comparé la structure du squelette de Compsognathus, un petit dinosaure théropode, et du « premier oiseau » Archaeopteryx lithographica (qui tous deux ont été retrouvés dans le calcaire du Jurassique supérieur bavarois de Solnhofen). Il a montré que, en dehors des mains et des plumes, Archaeopteryx était assez similaire à Compsognathus. En 1868, il a publié On the Animals which are most nearly intermediate between Birds and Reptiles, pour rendre compte de ses résultats2,3. Le célèbre expert en dinosaures de l'époque, Richard Owen, qui était en désaccord avec lui, affirmait que l'Archéoptéryx, était le premier oiseau en dehors de la lignée des dinosaures. Au siècle suivant, l'hypothèse que les oiseaux sont les descendants des dinosaures est abandonnée, on considère les dinosaures comme des reptiles et cette conception restera en vigueur jusque dans les années 1970. Les hypothèses les plus populaires de l'époque donnent comme ancêtres aux oiseaux les crocodylomorphes et les thécodontes plutôt que les dinosaures ou autres archosauriens.

En 1964, John Ostrom décrit Deinonychus antirrhopus, un théropode dont le squelette ressemble de façon indubitable à celui des oiseaux. Ostrom est devenu l'un des principaux promoteurs de la théorie supposant que les oiseaux sont les descendants directs des dinosaures. D'autres comparaisons de squelettes d'oiseaux et de dinosaures, ainsi que l'analyse cladistique ont renforcé cette hypothèse. C'est notamment le cas d'un clade des théropodes appelé maniraptor où les similitudes squelettiques portent sur le cou, le pubis, le carpe (semi-lunaire), le « bras », la ceinture scapulaire (omoplate, clavicule) et le sternum. En tout, plus d'une centaine de caractéristiques anatomiques