通過骨骼和牙齒化石，有時我們可以直觀地看到恐龍食性的證據。例如霸王龍削鐵如泥的牙齒和厚重的下頜，顯然是巨型食肉動物的必備工具;三角龍的一排排牙齒是用來切斷植物纖維的。然而虛骨龍類卻有很多模棱兩可的特徵，因此引起了廣泛的爭論。
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幸運的是，一小部分虛骨龍類還保存有其它信息，如化石糞便和胃內容物，以及齒印等等。Zanno 和 Makovicky二人收集了近100種虛骨龍類的食性信息，並用統計學手段分析某些特徵(如缺失牙齒或頸部變長)是否與植食習性直接相關。他們發現，有20多種特徵在統計學上都與植食習性相關，這樣便可以按圖索驥，找出那些可能食植物的獸腳類恐龍了。
按照這一方法，他們分辨出了6個大類44種可能吃植物的虛骨龍類，證明獸腳類恐龍的植食習性是相當普遍的，那些純肉食的種類如霸王龍和迅猛龍倒像是其中的特例了。
研究者們還分析了不同類羣的虛骨龍類，演化出植食習性的過程是否相似。他們發現隨着時間推移，虛骨龍類標準的食肉動物牙齒開始變形，呈釘狀、楔狀和葉狀，有些種類最終失去了全部或大部分牙齒，取而代之的是像鳥類一樣的喙。
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新的研究認爲喙有助於恐龍取食植物性食物，而在鳥類中間，喙分異成無數種類型，支持了現代鳥類高度分化的食性。Zanno說：“這是喙與植食習性相聯繫的有力證明。喙一旦出現便連續演化，能夠滿足多種用途。”
Zanno 和Makovicky還發現，在虛骨龍類中，無齒有喙的特徵總是伴隨着消化道中用來研磨植物的“胃磨(gastric mill)”結構一同出現，而在尚未發現“胃磨”的恐龍如鐮刀龍中，都仍然存有牙齒。
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除了失去牙齒並演化出喙以外，有些植食的虛骨龍類還有着長長的頸部，以便擴大取食範圍。
研究者們還發現，虛骨龍類多樣的食性可能是它們在白堊紀佔據優勢並高度分化的原因之一。由於虛骨龍類與鳥類關係緊密，對它們的研究也有助於解釋鳥類和鳥類飛行的起源。
