Les dinosaures omnivores comprennent Anserimimus, Deinocheirus, Gallimimus et Othnielia. Fruitadens haagarorum était un petit dinosaure connu pour être omnivore par la présence à la fois de dents pointues ressemblant à des canines et de dents en forme de feuille adaptées au broyage des plantes. En tant qu'héterdontosauridé, il a présenté un changement de régime alimentaire par rapport à ses parents herbivores antérieurs.
Plusieurs premières lignées de maniraptor ont montré des changements dans un régime alimentaire omnivore. Ceux-ci comprenaient des mangeurs d'insectes tels que des alvarezsaures, des avialans et des mangeurs de graines, y compris certains troodontidés.
Les ornithomimosaures, également connus sous le nom de dinosaures d'autruche, vivaient au Crétacé et comprenaient Gallimimus, Shenzhousaurus et Ornithomimus. Certains avaient des dents, mais la plupart avaient un bec, des membres supérieurs à longues griffes et de longues pattes avec des griffes en forme de sabot sur les orteils. Les scientifiques pensent que les ornithomimosaures étaient parmi les coureurs les plus rapides de tous les dinosaures et se nourrissaient de plantes et de petits animaux.
Anserimimus était un ornithomimidé rapide avec des membres antérieurs puissants, et il a vécu à la fin du Crétacé. Il différait des espèces apparentées en raison de ses griffes légèrement incurvées et de ses membres antérieurs beaucoup plus forts. Gallimimus était son plus proche parent. Les scientifiques émettent l'hypothèse que les ornithomimidés, descendants des carnivores, étaient en fait des omnivores ou même des herbivores. Gallimimus, qui signifie imitation de coq ou de poulet, avait des os creux et des yeux sur les côtés de la tête, semblables aux oiseaux modernes.