《飞向蓝天的恐龙》分为三部分，分别是第1、2自然段，大量化石显示，恐龙的一支经过漫长的演化成了飞翔的鸟儿。第3、4自然段，科学家假想恐龙是如何演化成鸟儿的。第5自然段，科学家希望能从化石中重现这一历史进程。
《飞向蓝天的恐龙》是主要向人们介绍了科学家们根据研究提出的一种假说：鸟类很可能是一种小型恐龙的后裔。20世纪末，我国科学家在辽西首次发现了保存有羽毛印痕的恐龙化石，为人们想象恐龙飞向蓝天、变化为鸟类的演化过程提供了证据。文章既揭示了科学家们在古生物研究方面的重大发现，也向学生开启了一扇探索古生物的科学之门，唤起他们对科学的浓厚兴趣。