Ихтиорнис и гесперорнисообразные, вероятно, были близкими родственниками тех видов, которые породили современных птиц. Известно несколько мелких меловых птиц (в том числе плавающие, береговые и наземные), близких к современным птицам, и это единственные динозавры, которые пережили вымирание в конце мелового периода. Несколько признаков отличают веерохвостых от других птиц. Они беззубы, их черепа имеют более сложные гибкие (кинетические) зоны, а две половины нижней челюсти прочно слиты в области подбородка (у большинства других динозавров соединение между челюстями остается гибким). Микроструктура костей также показывает, что современные птицы быстрее растут и созревают, чем представители других групп.

Когда именно появились современные птицы, непонятно. Генетические исследования побудили некоторых ученых утверждать, что современные птицы появились еще в начале мелового периода около 130 млн лет назад. Другие настаивают, что современные птицы появились уже после вымирания в конце мела, и в таком случае группе «всего» около 66 млн лет. Летопись окаменелостей, похоже, противоречит последней гипотезе. Ископаемые, идентифицированные как ранние утки, лесные птицы и гагары были найдены в верхнемеловых отложениях, и есть даже меловые окаменелости, предположительно принадлежащие ранним попугаям или родственникам бакланов и пеликанов. Даже если эти окаменелости были идентифицированы неверно, многочисленные находки ископаемых птиц из палеоцена (следующего за мелом) показывают, что видовое разнообразие современных птиц, скорее всего, получило начало еще до конца мелового периода.