L'infraordine Coelurosauria comprende numerosi e diversi dinosauri carnivori di piccola e di media taglia. Molti di questi correvano diritti sugli arti posteriori, lunghi e slanciati, e usavano le mani per afferrare la preda e raggiungere il cibo.
Il gruppo dei Coelurosauria è stato sempre difficile da classificare. Include infatti alcuni dei più antichi e primitivi dinosauri della fine del Triassico, come Coelophysis e Halticosaurus, ma anche forme successive del tardo Giurassico, come Coelurus e Compsognathus.
Le forme primitive sono dette Coelophysidae, e possono essere distinte dalle forme tardive, Coeluridae, soprattuttto per la forma della testa e delle mani. I celofisidi avevano testa grande, cuneiforme, e tre o quattro potenti unghioni per ogni mano. I celuridi del tardo Giurassico apparvero, dopo un intervallo, all'inizio e verso la metà del Giurassico, e di questi non si hanno resti. Provengono dall'America settentrionale (Coelurus, Ornitholestes, Procompsognathus) e dall'Europa (Compsognatliuss). Un giorno gli studiosi avranno forse la fortuna di riportare alla luce fossili di altre specie di celurosauridi con cui riempire quell'intervallo di tempo. I pochi resti trovati ci indicano che forse i celurosauridi vissero nel Cretaceo ma che si estinsero molto prima che terminasse l'Età dei dinosauri.