Neotheropoda
Alla fine del Triassico, mentre i grandi arcosauri ancora dominavano la Terra, fece la sua comparsa un nuovo clade di teropodi: Neotheropoda. Questo gruppo di predatori comincerà a partire dal Giurassico inferiore ad imporsi nelle nicchie ecologiche terrestri, mantenendosi tra i carnivori terrestri apicali fino all'estinzione di massa di fine Cretaceo.
Questo clade comprende, infatti, dai primi teropodi basali fino ai moderni uccelli ed è tradizionalmente diviso in Coelophysoidea (snelli dinosauri con un cranio basso e caratterizzato dalla presenza di un diastema tra i denti della mascella superiore), Ceratosauria (dinosauri dal corpo più robusto spesso dotati di corna e creste) e Tetanurae (da questi fino ai moderni uccelli).
Alcune caratteristiche definiscono anatomicamente questi teropodi:
L'osso lacrimale si estende nella parte apicale del cranio;
Le mascelle possiedono un'articolazione intramandibolare;
Le clavicole sono fuse in un singolo osso (la forcula);
La colonna vertebrale ha cinque o più vertebre sacrali e l'area del bacino dove si collegano i muscoli delle zampe posteriori è aumentata;
Nelle "mani" sono presenti solo quattro dita o meno;
Il piede è funzionalmente tridattilo.
Lacrimale
Nei neotheropodi, l'osso lacrimale si estende sulla parte superiore del cranio.
Le ossa lacrimali si trovano davanti agli occhi e definiscono il margine anteriore dell'orbita: proprio l'estensione di queste ossa verso la parte apicale del cranio può aver contribuito ad una maggiore resistenza del cranio alle sollecitazioni. Tuttavia nei dinosauri più derivati di questo gruppo, come Dilophosaurus e Cryolophosaurus, la parte superiore delle ossa lacrimali ha formato una vistosa cresta cefalica come parte del cranio stesso con una funzione probabilmente sociale ed ornamentale. Mascelle
Le mascelle presentano un'articolazione intramandibolare tra il dentario (anteriormente) e le ossa surangolari e angolari (posteriormente). Tale struttura avrebbe potuto fungere da "valvola di sfogo" per la pressione esercitata durante il morso, riducendo il rischio di fratture ed aumentando quindi la potenza del morso stesso (una sorta di "ammortizzatore" dello stress meccanico) ed inoltre avrebbe potuto anche consentire una maggiore apertura della bocca all'animale, rendendo più facile mordere o inghiottire grandi pezzi di carne. Questa articolazione intramandibolare consentiva quindi una maggiore flessione del dentario durante possibili fasi di lotta in cui la preda cercava di sfuggire alla presa delle fauci, minimizzando la possibilità di rompere la mandibola.
Forcula
Le clavicole sono fuse in un solo osso biforcuto: la forcula. Questo osso è caratteristico degli uccelli moderni, spesso noto come "osso dei desideri" (due persone tengono le parti apicali e tirano in direzioni opposte, potete trovarla anche su di un petto di pollo da rosticceria) ma è apparso già durante l'evoluzione di teropodi più primitivi. Negli uccelli, l'osso è molto importante perché è funzionale per aggiungere rigidità al torace aumentando la resistenza e riducendo lo stress del volo, mentre nei teropodi questo osso poteva aver funzionato come una "molla" o un ammortizzatore, potenzialmente utile per affrontare le sollecitazioni sugli arti anteriori e le spalle mentre l'animale cercava di trattenere una preda.
Vertebre Sacrali
Nella colonna vertebrale ci sono cinque o più vertebre sacrali e la parte del bacino dove i muscoli degli arti posteriori sono ancorati è aumentata. C'è anche un aumento del numero di vertebre che sono fuse nella regione lombare: questo solo apparentemente non è funzionale alla mobilità, poiché se ci sono più vertebre fuse insieme, c'è anche più spazio libero a disposizione per l'inserzione dei muscoli. I muscoli dell'arto posteriore di questi dinosauri erano, di conseguenza, più grandi e potenti.
"Mani" e "Piedi"
Presentano un numero ridotto di dita: soltanto in esemplari basali le mani conservano la condizione di quattro dita, anche se solo tre sono funzionali e il quarto è vestigiale o ridotto ad un moncherino. Il carpale medio-distale è di notevoli dimensioni ed è prodromico del carpo adattato al volo degli uccelli moderni. Il piede è funzionalmente tridattilo (utilizza tre dita), partendo dall'interno: l'alluce (il primo dito) è sollevato e rivolto all'indietro con due falangi (una prossimale metatarsale, l'altra ungueale), il secondo dito articolato con tre falangi, il terzo con quattro falangi e il quarto con cinque falangi. Il quinto dito, presente in tutti i tetrapodi, è stato perso durante il processo evolutivo. Quindi il quarto ed ultimo dito, dato anche il numero di falangi, è tipicamente più lungo e data la posizione esterna contribuisce a stabilizzare il passo.
