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只有很小比例的动物最后会成为化石保存下来，况且绝大部分的化石都仍埋藏于地底。只有极少数的已被发现的样本保留有完整的骨骼，而其中保存有皮肤和其他软组织痕迹的则更为稀有。通过与相近的了解较多的物种比较骨骼的大小及形态来重建一副完整的骨架是一个艺术创作的过程，而重塑肌肉和器官则更像是猜谜了。一句话就是，科学家可能永远无法确定最大和最小的恐龙。
从现有的状况较好的骨架来看，最高和最重的恐龙是腕龙(Brachiosaurus brancai)，又称长颈巨龙(Giraffatitan)。它的遗骸在1907年至1912年间发现于坦桑尼亚。从多具大小相近的个体中取出不同部位的骨骼最终拼凑出现展示于柏林洪堡博物馆的骨架模型，该模型高12米，长22.5米，预期活体的重量在30000到60000公斤之间。最长的恐龙是27米长的梁龙(Diplodocus)，1907年发现于美国怀俄明州展示于匹兹堡的卡内基自然历史博物馆。
以上这些当然都是巨大的恐龙，但是对它们的所有的了解都是基于一丁点碎乱的化石而来。大部分的已被记录的巨型草食性品种都是在1970年代后被发现的，包括沉重的阿根廷龙(Argentinosaurus)，预测体重在80000到100000公斤之间；最长的是40米长的超龙(Supersaurus)；最高的，18米的波塞东龙(Sauroposeidon)，可以一直够到6层楼的窗口。而易碎双腔龙(Amphicoelias fragillimus)可能是它们中最长，仅称“可能”是因为我们对它的全部了解都来自于1878年对于一片脊椎的神经弓化石的描述，该化石现已遗失。从当时对该化石的图释推断，它有可能达到58米长和120000公斤重，在重量上仅次于罕为人知的巨体龙(Bruhathkayosaurus)，后者的体重可能达到175000到220000公斤。其他的巨型食肉类有南方巨兽龙(Giganotosaurus)，马普龙(Mapusaurus)，霸王龙(Tyrannosaurus rex)和鲨齿龙(Carcharodontosaurus)。
不计现代鸟类(如吸蜜蜂鸟)的话，最小的恐龙体型相当于乌鸦或者鸡。兽脚亚目的小盗龙(Microraptor)和小驰龙(Parvicursor)体长都在60厘米以下。
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