Suurimmat koskaan eläneet lentävät eläimet olivat Azhadrichidae -perheen pterosaurusten jäseniä, lentäviä matelijoita, jotka asuivat suunnilleen samaan aikaan kuin dinosaurukset, vaikka he eivät itse asiassa olleet dinosauruksia. Nimi “Azhadrichidae” tulee sanasta Ajdarxo, lohikäärme Uzbekistanin mytologiassa. Kaksi tämän perheen jäsentä, jotka pyrkivät kaikkien aikojen suurimman lentävän eläimen tittelistä, ovat Quetzalcoatlus, jonka fossiileja on löydetty Pohjois -Amerikasta, ja Hatzegopteryx, joka löytyy Transilvaniasta. Molempien eläinten siipiväli oli vähintään 12 metriä (40 jalkaa), suunnilleen koulubussin kokoinen. Vertailun vuoksi, nykyään suurimman lentävän eläimen, Wandering Albatrossin, siipien kärkiväli on jopa 3.7 m (12 jalkaa).
Molemmat pterosaurukset elivät myöhäisellä liitukaudella, noin 85-65 miljoonaa vuotta sitten, kunnes ne kuolivat sukupuuttoon dinosaurusten kanssa liitukauden ja kolmannen sukupolven sukupuuttoon. Mesozoisen aikakaudella pterosauruksilla oli nykyisten lintujen kaltainen markkinarako, joka hallitsi taivasta. Heillä oli vähän kilpailua siellä, koska mikään dinosaurus ei voinut lentää, eikä lintuja ollut läheskään niin paljon kuin tänään. Suurimmat pterosaurukset viettivät luultavasti paljon aikaa maassa kuin haikarat, ja heidän luurankojensa tarkastelu osoittaa, että he olisivat kyenneet kävelemään ja liikkumaan siipien kärjissä olevien pitkien kynsien avulla.
Ennen Quetzalcoatlusia ja Hatzegopteryxia tiedemiehet olivat löytäneet useita suuria pterosauruksia, jotka olivat suurin lentävä eläin, joka tiedettiin milloin tahansa. Vaikka nämä olivat pienempiä kuin edellä mainitut linnut, tiedemiehillä oli myös taipumus uskoa, että jokainen löydetty uusi suuri pterosaurus edustaa suurinta eläintä, joka voi olla ja lentää edelleen. Tämä ajatus on kiistetty kerta toisensa jälkeen, ja maassa saattaa olla vielä suurempia pterosauruksia. Kuten linnuilla, näillä eläimillä oli lukuisia erikoistuneita mukautuksia painon vähentämiseksi lentoa varten. Luut ovat täynnä sisäisiä kuoppia ja onteloita, joita kutsutaan alveoleiksi.
Suurin koskaan elänyt lentävä eläin oli myös ensimmäisten ilmaan nousseiden selkärankaisten jälkeläinen. Ennen pterosaurusten kehittymistä vain hyönteiset pystyivät lentämään. Koska pterosaurukset kuolivat sukupuuttoon, suurin lentävä eläin milloin tahansa on ollut paljon pienempi kuin aiemmin – antaen meille vääriä käsityksiä siitä, kuinka suuri suurin mahdollinen lentävä eläin voi todella olla. Nämä fossiiliset löydöt ovat muuttaneet suhtautumistamme asiaan.