有观点认为，在白垩纪末期大灭绝之前，恐龙就已经走到了灭绝边缘。证据是白垩纪末期，很多地层出土的恐龙化石出现了显著的多样性下降，小型恐龙物种减少尤其明显。因此即便白垩纪末期的小行星撞击没有发生，非鸟类恐龙仍注定会灭绝，但近期有多项研究对这一理论提出了质疑。
最近古生物学家对地狱溪组和兰斯组以恐龙和哺乳动物为主的动物群构成及出土古生物的体型分布进行了研究，结果显示了一种奇怪的现象：恐龙的体型越大，那么它的标本通常也就越完整，而小型恐龙——包括一些大型恐龙的幼年个体——则往往是残缺不全的，这与已知的大多数生态系统不符合，但在地质学上却很容易理解，因为大型动物的骨骼往往比小型动物更容易在侵蚀条件中保存下来（哺乳动物也有类似的情况，但远没有恐龙显著）。研究人员发现，体重小于62-100 千克的地狱溪组恐龙化石标本往往保存得较差，这与恐龙公园组的阈值（约60千克）接近，可能大部分盛产恐龙化石的地层都存在大体上一致的保存偏倚。但也有一些例外，例如中国的热河生物群恐龙的总体体型就更接近正态分布。这种现象揭示了此前对于白垩纪末期恐龙生态研究的问题，那就是我们对于地狱溪组和兰斯组恐龙物种多样性的研究是存在偏倚的，对小型恐龙的多样性的低估会使人产生恐龙多样性下降的误解。不过研究人员指出，大型恐龙在科学历史当中往往被发现、被描述的更早，新物种描述的速度基本稳定。小型恐龙被描述的数量很少，但相关研究和描述最近开始迅速增加。未来，可能有更多的新物种被发现，从而填补这一空白。
另外在较早的研究当中，白垩纪末大灭绝往往被认为主要打击中到大型动物（体重大于25千克的物种），但这一观点也是基于存在体型保存偏倚的化石记录。参与研究的科学家认为白垩纪末期大灭绝实际上并不区分物种的体型大小，一个物种是否灭绝不能简单地用体型来解释，而可能涉及到生活方式、生态位等很多方面。