有人说，恐龙原先日子过得好端端的，可突然有一天，大难临头，天降奇灾，致使恐龙在几个月或几年内一下子全部死光。
对于这种灾变说，许多科学家不赞同，认为恐龙不是突然灭绝的，而是有先有后，前后约相差数千万年。
剑龙早在白垩纪初就消失了。剑龙的亲戚鱼龙和翼龙是在剑龙灭绝后很久才灭绝的。角龙灭绝于白垩纪末期，是最晚灭绝的恐龙。
还有，在中生代十分繁盛的菊石类动物，它们是在恐龙灭绝以前灭绝的。
也许小行星或彗星曾经与地球碰撞。但根据科学家的研究，恐龙家族早在这场灾难降临之前就已经明显地处于衰败和不景气的境地。
一个由专家组成的研究小组，对美国西北部蒙大拿州及相邻地区白垩纪晚期富含化石的沉积层进行了详细的研究，发现在白垩纪最后的800万年间，这一地区的恐龙的属从30个减少到12个。无论是恐龙的品种数和个体总数量，都大大减少。
在中生代之末，确实有许多动物和植物的种类发生了灭绝，但是它们灭绝的时间并不是发生在同一时期。
主张渐变论的科学家认为，恐龙灭绝的原因可能是地球气候与环境的变化。大约8000万年前，地球上的气候开始变冷，原先适合于恐龙生存的热带和亚热带环境相继消失，逐渐被适合哺乳动物生存的温带环境所代替。
恐龙在中生代时，由于地球气候环境比较稳定，而且适合于爬行动物生活，它们几乎一直过着“养尊处优”的舒适日子。久而久之，它们大多数成长并演化成巨大而又特化的动物。动物的躯体越大、越特化，它们的器官系统适应新环境的能力也就越差。一旦环境改变，器官系统就不能适应，结果就只有走向灭亡。恐龙就是这样灭绝的。
相反，恐龙的一些不怎么特化、身躯不怎么庞大的亲戚（如鳄类、蜥蜴类、龟鳖类），由于能适应环境的变化，因而逃脱了灭绝的命运，子孙后代能繁衍至今。哺乳动物更能适应新生代的环境，因而获得了大发展。
恐龙化石“告诉”我们，恐龙从家道中落到彻底垮台，大约经历了3千万年的漫长历史。