翼龙并非地球生物界第一个会飞翔的动物,但它是脊椎动物中最先飞向蓝天的动物。当距今3亿年前率先飞上蓝天的昆虫在石炭纪大森林中自由穿梭飞翔时,还没有脊椎动物飞行的踪迹,因为那时鱼类才从水里爬上岸不久。羊膜动物正呈现三大类型的演化格局,如下孔类、双孔类和无孔类。其中在头骨侧面眼眶后面有两个嗫嚅孔的双孔类,后来就衍生出了包括恐龙、翼龙等称霸中生代陆地和天空的巨龙。
鸟类有从树上飞上蓝天的假说,很可能是“从树上飞起来的”。然而,翼龙有着不同的飞行演化途径,翼龙祖先经历了一段没有树栖生活的演化适应。
化石提供的证据表明,那时的翼龙祖先泰勒斯克列罗龙还不怎么会飞,但有一双粗壮的脚蹦蹦跳跳,或者开始用四肢行走。因此,多数学者认为翼龙类是从陆地奔跑动物演化而来。而且,斯克列罗龙或沙洛维龙,身体都有从后腿延展至身体或尾巴的皮膜。这些都显示翼龙类的飞行演化途径是“从地面往上”,或是攀爬悬崖。