Apskritai, egzistavo dvi dinozaurų kategorijos: paukščių klubų ir driežų klubų. Dinozaurai paukščių klubais (ornitikų) buvo sudaryti iš įvairių žolėdžių gyvūnų, įskaitant Stegosaurus, Triceratops, Ankylosaurus hadrosaurus (antisnapius dinozaurus) ir storagalvius dinozaurus, tokius kaip Dracorex. Prie driežo klubų dinozaurų (saurischians) priklausė teropodai, tarp kurių buvo visi mėsėdžiai dinozaurai, ir zauropodai, kurie buvo didžiausi kada nors Žemėje vaikščioję gyvūnai.
Dinozauras išsivystė iš archozaurų protėvių vidurio triaso laikotarpiu, maždaug prieš 230 milijonų metų, neilgai trukus po didžiausio masinio išnykimo Žemės istorijoje. Archozaurai yra grupė, kuriai priklauso šiuolaikiniai paukščiai ir krokodilai, tačiau tuo metu jie buvo visuotinai ropliai. Įprasti archozaurų bruožai yra dantys, įstatyti į lizdus, specialios skylės kaukolėje, kad sumažintų svorį, ir papildomos įpjovos ant šlaunikaulio raumenų tvirtinimui. Dinozaurai iš esmės yra tik archozauriniai ropliai, kurių galūnės laikomos stačiomis po kūnu.
Greitai dinozaurai išsiplėtė į įvairius kūno tipus. Manoma, kad ankstyviausias dinozauras buvo mažas dvikojis plėšrūnas. Maždaug prieš 215 milijonų metų išnykimo įvykis sunaikino daugelį didžiausių dinozaurų konkurentų, tarp kurių buvo baziniai archozaurai ir žinduolių protėviai terapijos. Iki šio išnykimo dinozaurai sudarė tik 1–2% sausumos gyvūnų, o po jo – 50–90%. Dinozaurai įvairavo, kad užpildytų tuščias nišas, įskaitant vidutinio dydžio plėšrūnus, didelius plėšrūnus, vidutinio dydžio žolėdžius, didelius žolėdžius ir kt.
Nors dinozaurai anksti įvairavo, jų dydis padidėjo tik po triaso ir juros periodo išnykimo prieš 200 milijonų metų, o tai dar agresyviau sunaikino likusius dinozaurų konkurentus. Pirmieji dinozaurai buvo „maži“ (iki 20 pėdų) zauropodai, kurie turėjo ilgus kaklus ir vaikščiojo keturiomis kojomis, valgė augalus, ir mėsėdžiai teropodai dinozaurai (kurių kūno planas paviršutiniškai panašus į T. rex, kurių dydis buvo tik maždaug žmonių.
Per visą Juros periodą dinozaurai įvairavo dar įspūdingiau. Plėšrūnų ir grobio sąveika paskatino daug pritaikymų abiejose pusėse: žolėdžiai dinozaurai įgavo arba ypatingo dydžio, arba unikalių šarvų ar ginklų išdėstymo, pavyzdžiui, uodegos pagalių ar smaigalių. Plėšrūnai tapo didesni ir protingesni, su didesniais dantimis, stipresniais žandikauliais ir ilgesne galva, kad galėtų juos laikyti. Tai baigėsi tokiais milžinais kaip T. rex.