Najveće leteće životinje koje su ikada živjele bile su članovi obitelji pterosaura Azhadrichidae, letećih gmazova koji su živjeli otprilike u isto vrijeme kao i dinosauri, iako zapravo nisu bili dinosauri. Naziv “Azhadrichidae” dolazi od riječi Ajdarxo, zmaja u uzbekistanskoj mitologiji. Dva člana ove obitelji koja se bore za titulu najveće leteće životinje ikada su Quetzalcoatlus, čiji su fosili pronađeni u Sjevernoj Americi, i Hatzegopteryx, pronađen u Transilvaniji. Obje ove životinje imale su raspon krila od 12 m (40 stopa) ili više, otprilike veličine školskog autobusa. Za usporedbu, najveća leteća životinja danas, lutajući albatros, ima raspon krila do 3.7 m (12 stopa).
Oba ova pterosaura živjela su u kasnoj kredi, prije otprilike 85 i 65 milijuna godina, sve dok nisu izumrli s dinosaurima u kredi-tercijarnom izumiranju. Tijekom mezozojske ere, pterosauri su imali nišu sličnu današnjim pticama, dominirajući nebom. Tamo su imali malu konkurenciju, jer nijedan dinosauri nisu mogli letjeti, a ptice nisu bile ni približno tako brojne kao danas. Najveći pterosauri vjerojatno su puno vremena provodili na tlu poput roda, a pregled njihovih kostura pokazuje da bi bili sposobni hodati, kretajući se dugim pandžama na vrhovima krila.
Prije Quetzalcoatlusa i Hatzegopteryxa, znanstvenici su otkrili nekoliko velikih pterosaura koji su bili najveća leteća životinja poznata u bilo kojem trenutku. Iako su bile manje od spomenutih ptica, znanstvenici su također imali tendenciju vjerovati da svaki novi otkriveni veliki pterosaur predstavlja najveću životinju koja može biti i još uvijek leti. Ova ideja je uvijek iznova opovrgnuta, a u zemlji bi mogli biti još veći pterosauri. Poput ptica, ove su životinje imale brojne specijalizirane prilagodbe za smanjenje težine za let. Kosti su ispunjene unutarnjim jamama i udubljenjima zvanim alveole.
Najveća leteća životinja koja je ikada živjela također je potomak prvih kralježnjaka koji su uzletjeli u zrak. Prije evolucije pterosaura, samo su kukci mogli letjeti. Otkako su pterosauri izumrli, najveća leteća životinja u bilo kojem trenutku bila je mnogo manja nego u prošlosti – dajući nam lažne ideje o tome koliko najveća moguća leteća životinja zapravo može biti. Ova otkrića fosila promijenila su naš stav o tom pitanju.