恐龙未解之谜有很多，也有很多让科学家烦恼，比如恐龙是怎么样灭绝，事实上，不仅恐龙究竟为何会灭绝这个奥秘迄今仍无确定答案，而且谁是最早的恐龙、谁是最大的恐龙、谁是最多毛的恐龙、恐龙怎样学会飞行等诸多恐龙未解之谜依然困扰着科学家。一句话，恐龙未解之谜还远远没有被彻底破解。
恐龙未解之谜一：恐龙是否成群捕猎？
在好莱坞着名科幻片《侏罗纪公园》里，大部分扣人心弦的情节都源自一个理念：迅猛龙是聪明女孩，知道成群捕猎（集体捕猎）的好处。而真相是，科学家仍不清楚食肉恐龙是否集体捕猎。虽然罕有的恐龙足迹已经显示迅猛龙和暴龙等一些恐龙可能曾各自集体走在一起，但是科学家无法知道它们为什么会走在一块儿。他们还需要发现一些看似不可能找到的东西，例如掠食性恐龙的足迹与被掠食者的足迹交叉部位，最好还能有扭打痕迹甚至一具受伤的骨架。那些包含多头食肉恐龙的地质骨层也很有问题——尽管它们能表明恐龙的死亡与被埋葬情况，却不能证明这些恐龙是一个社会性群体，还是一群只是为了争夺一个食物来源而凑到一起的乌合之众。
恐龙未解之谜二：哪些种类的恐龙毛茸茸的？
恐龙正在变得比科学家以往想象的要毛茸茸得多。除了与早期鸟类密切相关的那些恐龙种类（例如近鸟龙和小盗龙）之外，一系列品种的恐龙如今已被证实身覆羽毛，其中既包括身上有绒毛、体长9米多的霸王龙，也包括尾巴上有一束束刚毛的早期角龙。许多恐龙都长着各式各样的奇异羽毛这一点暗示，许多其他恐龙世系甚至于所有恐龙可能都有羽毛。那么，哪种恐龙最先长出羽毛呢？这个问题至今没有确切答案。科学家甚至仍不清楚这一点：羽毛是一切恐龙共有的一个古老特征，是它们的最终共有祖先具备的特点，还是后来多次演化出来的特征？毫无疑问，科学家将在其他出乎预料的恐龙谱系身上发现原始羽毛和刚毛。但究竟会是哪些谱系和什么样的羽毛或刚毛，现在无从知晓。
恐龙未解之谜三：恐龙是怎样交配的？
每头恐龙的生命都诞生于一只恐龙蛋。但科学家对恐龙繁殖的了解也仅限于此。科学家至今对两性恐龙怎样走到一起开始繁育下一代缺乏了解，他们也尚未发现由化石记录下来的恐龙繁殖场景。但是，在恐龙时代，两头热恋的异龙相拥交配的情景应该是随处可见的。那么，是否有化石记录着这样的场景呢？科学家正在等待答案。
就连恐龙的基本繁殖结构目前也仍是一个谜。它们一定会有泄殖腔（鸟类和鳄鱼等共有的一个单一孔口，用于排泄和繁殖）。还有一种可能是，雄性恐龙拥有类似鸭子和鸵鸟生殖器那样的“插入器”。然而，至今没有找到任何证据来表明这样的器官存在，尽管它或者与它功能类似的器官一定会存在。
恐龙未解之谜四：谁是最早的恐龙？
对科学家来说，最早的恐龙一定是一种令人难以捉摸的小动物。之所以难以捉摸，是因为生命历史的化石记录总是支离破碎，要想发现恐龙诞生时期的时间框架，所依赖的实际上既是科学也是运气。发现于波兰的恐龙足迹和发现于坦桑尼亚的恐龙足迹化石，表明这些动物与恐龙很相近，却并非是真正意义上的恐龙。迄今为止，这些发现暗示“恐怖蜥蜴”（恐龙的戏称）演化自大约2.45亿年前，首批恐龙的最佳候选者是一种身体瘦长、外形像狗的动物——尼亚萨龙。然而，未来的发现依然可能找到恐龙家族的更早期成员。
恐龙未解之谜五：恐龙温血还是冷血的？
在上世纪70年代欧美国家的“恐龙复兴”时期，有关恐龙的诸多疑问中最具争议性的一个是：这些名气很大的家伙究竟是冲劲十足的温血动物，还是冷血的巨蜥？差不多40年后，恐龙生理学几乎依然是一片空白。虽然来自于多方面的证据（包括恐龙的骨骼微观结构和生长模式等）暗示恐龙是高度活跃、身体容易发热的动物，但它们到底是怎样做到身体容易发热、却又能高度活跃的呢？这个问题依然待解。科学家为此提出了多种假说，例如生理特点让恐龙能维持恒定的较高体温，又如庞大的素食恐龙通过自己消化道中食物的发酵而升高体温。最近的假说是，恐龙依靠肌肉活动来保持身体温暖，但它们的体温可能浮动。科学家无疑会继续调查并争论这个话题，尤其是考虑到恐龙的形态、大小各异，其中从鸽子大小、长满羽毛的迅猛龙到身长34米的长颈泰坦龙都有。
恐龙未解之谜六：谁是最大的恐龙？
在有关恐龙的各种“最”当中，“最大的恐龙”备受科学家和公众青睐。但对这个答案的追寻，却被进化历程和化石记录的混沌所挫败。巨型蜥脚类动物（恐龙别称）的进化出现了多次，而不仅仅是在整个恐龙时代都沿着一条笔直的轨迹演化。因此，科学家相信，来自不同种群、栖居不同地方、活在不同时期的许多种恐龙，都可能是恐龙个头冠军的候选者。对这些候选者中身躯最庞大者（例如超龙、梁龙、阿根廷龙和富塔隆柯龙等）的身长估计值都接近34米，但根据化石对这些巨无霸的重建结果暗示，它们的体重各有不同。
事实上，由于发现的化石骨架相当不完整（通常情况是，最多的能发现不到一半的骨架，最少的则只有一块骨骼化石），因此对这些最大恐龙的估计值的误差范围很大。这意味着，科学家不得不依赖这些巨兽的个头较小、化石也较完整的近亲来估计巨无霸恐龙的个头。随着科学家发掘到新的化石，这些数字经常需要更改。另外，正因为许多巨型恐龙的个头都差不多，所以科学家需要更多完整的化石来做比对检查。考虑到巨型恐龙的进化次数太多，再加之等待被发现的化石数量之多，因此“谁是最大的恐龙”这个问题很可能依然没有答案。
恐龙未解之谜七：为什么恐龙众多却最终灭绝？
能飞翔的恐龙如今依然存在，那就是鸟类。但鸟类的所有更令人敬畏的亲戚，却早已在6500万年前这个看似漫长、却只是地质时间规模上的一瞬间销声匿迹。到底为何会这样，科学家依然没有确切答案。没错，当时有一颗个头并不小的小行星撞击了地球。而在此前，地球上出现了一个漫长的全球生态改变期，一个叫作德干高原的地方则出现了强烈的长时间火山活动。但科学家仍不清楚这些事件怎样合并引发了一场大灭绝，最终导致所有不飞行的恐龙灭绝，毕竟这些恐龙数量众多。更不用说科学家对这场灭顶之灾的了解大多来源于北美洲，而当时恐龙在全球都有分布。总之，科学家已经知道了受害者和谋杀所用的凶器，但却仍然没有复原这桩生态大悬案的细节。
恐龙未解之谜八：恐龙的“时髦头饰”有什么作用？
恐龙迷所喜爱的一些恐龙（例如三角龙和剑龙等），头上都有各种各样的“装饰”，例如角、刺、板、冠等，科学家统称它们为“怪异结构”。恐龙为什么会有如此复杂而又看似时髦的“头饰”呢？长期以来科学家对此争论不休。早期的观点认为，这些怪异结构的主要演化目的是用于防御或温度调节。但科学家如今已基本上抛弃了这类旧观点，转而认为这些花哨的“头饰”实际上就是头饰，对社交来说很有意义。一些科学家暗示，戟龙等恐龙头上的角和褶刺是作为种群间的标志信号而演化出来的，它们使得一种恐龙能轻而易举地辨认自己的同类。另一些科学家对此看法不同，他们认为形态各异的恐龙头饰——铠甲、头冠和角刺等是性特征器官，其演化目的是作为“广告牌”吸引异性伴侣。这两种观点或许各有千秋，但就目前而言，科学家对于为什么有这么多看起来很奇异的恐龙仍无定论。
恐龙未解之谜九：哪些恐龙在夜间活动？
描绘中生代（大约2.52亿年前～6600万年前，从二叠纪至三叠纪的灭绝事件开始，到白垩纪至第三纪的灭绝事件为止）世界的最常见复原图中，包括了可怜兮兮的哺乳动物在爬行动物大行其道的时代挣扎求生的场面，这是因为这些小不点的哺乳动物活跃在夜间，而恐龙在夜间酣梦正欢。但问题是，科学家很难确知恐龙究竟是在夜间活跃还是在白天活跃。科学家不可能直接观察早已灭绝的恐龙，所以只能凭借它们留下的证据来进行推测。对于恐龙的日常作息，一项新研究暗示，恐龙眼睛里的一套复杂骨头——巩膜环——可能表明：恐龙眼睛和瞳孔的解剖结构都适合让光线进入。基于这些线索，该研究恐龙未解之谜暗示小型掠食恐龙（例如侏罗猎龙和迅猛龙等）最可能昼伏夜出。但也有科学家指出，对于揭示恐龙是否在夜间活跃来说，巩膜环其实说明不了什么。
恐龙未解之谜十：恐龙是怎样学会飞行的？
恐龙毫无疑问是学会了飞行的。只需看一看今天燕子、鹰和其他鸟儿振翅高飞的情景，科学家就能知道这一点。但恐龙是如何沿着鸟类进化枝赢得这种非凡能力的？科学家传统上认为，恐龙以多种方式演化出了飞行能力。如今已被抛弃的“下树”假说认为，一些树栖恐龙在开始振翅之前就已能滑翔。更受欢迎的“地栖”假说指出，恐龙振翅是从地面开始的，目的可能是为了更好地攀爬倾斜面，或者为了牵制猎物，即为了能飞起来而进行助跑。对有羽毛恐龙进行的最新空气动力学研究，已经开始为揭示恐龙在何时学会了飞翔提供新的视角。但就眼下来说，恐龙怎样学会腾飞的细节依然等待从化石记录中梳理出来。