１９６４年，奥斯特罗姆在蒙大拿州作野外考察时，在下白垩统地层中采得几具近于完整的小型兽脚类恐龙骨骼。这一动物有一较长的前肢和手，长有大的指爪；在它的后脚的第Ⅱ趾上，有一在而尖锐弯曲的“杀伤爪”。奥斯特罗姆将其命名为恐爪龙抓。

恐爪龙是一种灵活的掠食者，它长约两米，大小与一头大鹿差不多，有较大的头颅，嘴里有锋利的牙齿。奥斯特罗姆对恐爪龙进行了形态功能分析，认为恐爪龙常以集群的力量攻击大型动物，除了有高水平运动技能和智慧外，肢骨显示出鸟类的结构。经详尽地研究对比，恐爪龙给了他很大的启示：恐龙龙与鸟类应有亲缘关系。后来，他又到欧洲观察了几个博物馆收藏的始祖鸟和翼龙标本，将小型兽脚类恐龙特别是驰龙类与始祖鸟从形态上作了详尽比较，对恐龙的分类有了新的看法。

奥斯特罗姆认为，始祖鸟除了羽毛能证实它是飞禽外，骨骼和某些小型兽脚类恐龙非常相像。

１９７３年，奥斯特罗姆复兴了鸟类起源于小型兽脚类恐龙的假说。在列举了始祖鸟和恐龙之间的１０多个相似的特征后，他感慨地说，假如始祖鸟的羽毛没有被保留下来，那么任何一个古生物学家都会毫不迟疑地将它归于小型的恐龙——虚骨龙类的中美颌龙类。因此，奥斯特罗姆使用了传统的分类系统对鸟类的起源作了如下的路线图：三叠纪的假鳄类一晚三叠世或早、中侏罗世的虚骨龙类一晚侏罗世的妈祖鸟一高等鸟。

但是，奥斯特罗姆使用了传统的分类系统对待恐龙和鸟：他将恐龙放在爬行纲而鸟类作为一个纲，这使他的恐龙起源说有了矛盾。好在他后继有人，此时，奥斯特罗姆一样才华出众的学生巴克出场了。巴克改写了奥斯特罗的这一传统的他类，他将鸟归于恐龙类，恐龙作为单系群成为一个新的分类单元——恐龙纲。