恐龍化石的演變
在曆史上，人類發現恐龍化石由來已久。隻不過是由於當時知識水平有限，還無法對這些化石進行正確的解釋。恐龍死後，身體中的軟組織因腐爛而消失，骨骼（包括牙齒）等硬體組織沉積在泥沙中，處於隔絕氧氣的環境下，經過幾千萬年甚至上億年的沉積作用，骨骼完全石化而得以保存。此外恐龍生活時的腳印等遺跡有時也可以石化成化石保存下來。
最早的恐龍化石
相傳早在1700多年前的晉朝時，今天的四川省武城縣就發現過恐龍化石。但是，當時的人們並不知道那是恐龍的遺骸，而是把它們當做是傳說中的龍所遺留下來的骨頭。早在1822年曼特爾夫婦發現禽龍（第一種被命名的恐龍）之前，歐洲人就已經知道地下埋藏有許多奇形怪狀的巨大的動物骨骼化石。但是，當時人們並不知道它們的確切歸屬，因此一直誤認為是“巨人的遺骸”。
石化的過程
當恐龍死去並很快地被沉積物或水下泥沙所覆蓋時，石化過程就開始了。這些沉積物中含有細小的顆粒，會在屍體表麵形成一層鬆軟的覆蓋物。這些覆蓋物可以保護動物屍體免受食腐動物的侵襲，也可以隔絕氧氣，抑製微生物的分解。
恐龍的骨骼和牙齒等堅硬的部分是由礦物質構成的。礦物質在地下往往會分解和重新結晶，變得更為堅硬，這一過程就是“石化過程”。隨著上麵沉積物的不斷增厚，遺體越埋越深，最終變成了化石。而周圍的沉積物也變成了堅硬的岩石。這個過程是極其緩慢的。
化石的類別
化石是我們研究恐龍的主要依據，據此我們可以推斷出恐龍的類型、數量、大小等等情況。恐龍殘體——如牙齒和骨骼化石是我們最熟悉的化石，這些被稱之為體軀化石。恐龍的遺跡（包括足跡、巢穴、糞便或覓食痕跡）也有可能形成化石保存下來，這些則被稱為生痕化石。
恐龍化石的第一個發現者
1677年，一個叫普洛特·加龍省的英國人編寫了一本關於牛津郡的自然曆史書。在這本書裏，普洛特·加龍省描述了一件發現於卡羅維拉教區的一個采石場中的巨大的腿骨化石。普洛特·加龍省為這塊化石畫了一張插圖，並指出這個大腿骨既不是牛的，也不是馬或大象的，而是屬於一種比它們還大的巨獸。
哈士爾特德認為，普洛特·加龍省應該是有記錄以來恐龍化石的第一個發現者和記錄者。雖然普洛特·加龍省沒有認識到這塊化石是恐龍的，甚至也沒有把它與爬行動物聯係起來，但是他用文字記載和用插圖描繪的這塊標本已經被後來的古生物學家鑒定是一種叫做巨齒龍（現名斑龍）的恐龍的大腿骨。這塊化石的發現比曼特爾夫婦發現第一種被命名的恐龍——禽龍早出145年。
恐龍“木乃伊”
1999年，一名少年在美國北達科他州發現了一具保存完好的恐龍木乃伊，人們可以看到它像鴨子一樣的嘴巴，並且皮膚幾乎完整無缺。這具保存完好的恐龍木乃伊的發現向恐龍外形、大小和運動的標準理論提出了挑戰。現在，科學家已經從這具罕見的恐龍木乃伊上找到了一些有機物，這意味著人類有望很快揭開有關恐龍的生物學秘密。更重要的是，如果有機物被保存的跡象得到證實的話，它可能為研究恐龍進化和生物群落提供了無可替代的依據。這些樣本可以讓科學家研究恐龍的蛋白質，甚至是DNA，找到有關恐龍生活周期和生長的重要線索。
物種大滅絕
6500萬年前，恐龍，還有飛行爬行動物以及海洋爬行動物都從此銷聲匿跡。科學家一直在努力尋找原因，有一些因素是肯定的，比如隕石撞地球；還有一些科學家認為，火山大爆發也是這場災難的重要原因。究竟是哪種原因造成恐龍滅絕的，目前科學界還沒有形成一個統一的結論。
行星撞地說
近年來，美國物理學家路易·阿爾瓦雷茲提出的小行星撞擊地球的假說備受多方關注。他在研究意大利古比奧地區白堊紀末期地層中的黏土層時發現，微量元素銥的含量比其他時期地層陡然增加了30～160多倍，之後人們從全球多處地點取樣檢測都得出同樣結論，白堊紀末期地層中銥元素含量異常增高的確是普遍性的。