Als Pioniere der Lüfte unter den Wirbeltieren wurden die ersten Flugsaurier bereits im Kapitel Trias angesprochen. Sie erfahren nun im Jura und in der frühen Kreide mit einer Vielzahl von Formen weltweit ihre Blütezeit. Sie scheinen aufgrund ihres Skelettes nicht von den gleichen Vorfahren, den Thecodontiern abzustammen wie die Dinosaurier und werden deshalb in einer eigenen Unterklasse Pterosauromorpha geführt. Auch mit den Vögeln haben die Flugsaurier außer den Flügeln nicht viel zu tun. Die Abstammung ist aufgrund fehlender Fossilfunde sehr ungewiß. Innerhalb der Ordnung Pterosauria (=Flugsaurier) werden zwei Unterordnungen unterschieden: Die ursprünglicheren, mit langem Schwanz versehenen Rhamphorhynchoidea und die kurzschwänzigen Pterodactyloidea. Die Schnabelschnauzen sterben gegen Ende des Jura bereits wieder aus und werden von den Pterodactyloidaea, die erst im oberen Jura erscheinen, abgelöst.
Abgesehen vom Besitz eines langen Schwanzes unterscheiden sich die beiden Gruppen durch eine längere Mittelhand, die Länge des Halses bei den Pterodactyloideen und einiger weiterer Unterschiede im Skelettbau. Die Rhamphorhynchen besitzen an einer Hand fünf Finger, während die weiter entwickelten Pterodactyloideen nur noch 4 Finger besitzen. Bei Beiden ist die Flughaut über den stark verlängerten 4. Finger gespannt. Dies brachte den Pterodactyloideen schließlich ihren Namen ein. Pterodactylus bedeutet übersetzt „Flugfinger“.
Rhamphorhynchus bedeutet Schnabelschnauze. Die Schnabelschnauzen waren relativ kleine, verhältnismäßig gute Flieger, werden in ihrer Flugkunst allerdings von den Flugfingern übertroffen. Beide Gruppen ernährten sich wahrscheinlich von Fischen die sie im Flug erbeuteten. Es wurden auch fossile Fische in der Magengegend von Flugsaurierskeletten gefunden. Ihr Gebiß war deshalb bei einigen Formen reusenförmig ausgebildet. Viele lange, engstehende, leicht nach vorn gebogene spitze Zähne. Ideal um größere Fische sicher zu schnappen oder Kleinere „auszusieben“. Die Pterodactylen haben hierbei einen kleinen Vorteil. Ihr Hals ist s-förmig zurückgebogen und ermöglicht ein schnelles Nachvornstoßen des bezahnten oder auch unbezahnten Schnabels. Bei den Ramphorhynchoideen dagegen war der Kopf gerade nach vorn ausgestreckt. Als Gewichtsausgleich dient ein langer Schwanz, der mit einem oft rautenförmigen Segel endet. Auch die Rückbildung des Schwanzes ist den Pterodactyloideen von Vorteil. Sie dürften wendige Flieger gewesen sein und stellen die größten fliegenden Tiere aller Zeiten.
Pteranodon erreicht eine Spannweite bis zu 9m.
Der größte vollständig erhaltene Flugsaurier ist der Quetzalcoatlus northropi. Übersetzt heißt dies soviel wie Federschlange. Dies wiederum geht auf den Gott der Atzteken, den Quetzalcoatl zurück. Der Vogel Quetzal ist außerdem eine Paradiesvogelart, die von den Ureinwohnern Südamerikas verehrt wird. Das Flugsaurierskelett jedenfalls wurde 1972 in Texas entdeckt und besitzt eine Spannweite von 12m. Einzelne Knochenfunde lassen auch auf Exemplare mit Spannweiten bis zu 15,5m schließen. Diese Giganten der Luft stellen mit guten Segelflugeigenschaften die Geier der Urzeit dar. Derartige Größen erreichen die Rhamphorhynchoideen nicht. Die Länge des größten gefundenen Schädels der Gattung Ramphorhynchus beträgt 19cm bei maximalen Spannweiten bis um die 2m. Wie bei den heutigen Vögeln sind die Knochen der Flugsaurier hohl, oft sehr dünn und leicht gebaut. Ihr Körper war relativ klein im Verhältnis zur Spannweite. Verglichen mit heutigen größten Vögeln besitzen die Flugsaurier bis zu 4 mal längere Flügel bei gleicher Körpergröße. Diese waren nach hinten einklappbar und die restlichen unverlängerten Zehen wurden zum Gehen auf allen Vieren benützt. Diese Giganten des Luftraums überleben bis zum Ende der Kreizeit und sterben dann gemeinsam mit den Dinosauriern aus.
