Los animales voladores más grandes que jamás hayan existido fueron miembros de la familia de pterosaurios Azhadrichidae, reptiles voladores que vivieron aproximadamente al mismo tiempo que los dinosaurios, aunque en realidad no eran dinosaurios. El nombre «Azhadrichidae» proviene de la palabra Ajdarxo, un dragón en la mitología uzbeka. Dos miembros de esta familia que compiten por el título del animal volador más grande de la historia son Quetzalcoatlus, cuyos fósiles se han encontrado en América del Norte, y Hatzegopteryx, encontrado en Transilvania. Ambos animales tenían una envergadura de 12 m (40 pies) o más, aproximadamente del tamaño de un autobús escolar. En comparación, el animal volador más grande de la actualidad, el albatros errante, tiene una envergadura de hasta 3.7 m (12 pies).
Ambos pterosaurios vivieron en el Cretácico tardío, hace entre 85 y 65 millones de años, hasta que se extinguieron con los dinosaurios en la extinción Cretácico-Terciario. Durante la era Mesozoica, los pterosaurios tenían un nicho similar al de las aves de hoy, dominando los cielos. Allí tenían poca competencia, ya que ningún dinosaurio podía volar y las aves no eran tan numerosas como hoy. Los pterosaurios más grandes probablemente pasaron mucho tiempo en el suelo como cigüeñas, y el examen de sus esqueletos muestra que habrían sido capaces de caminar, moviéndose usando las largas garras en las puntas de sus alas.
Antes de Quetzalcoatlus y Hatzegopteryx, los científicos habían descubierto varios pterosaurios grandes que eran el animal volador más grande conocido en un momento dado. A pesar de que eran más pequeñas que las aves mencionadas anteriormente, los científicos también tenían la tendencia a creer que cada nuevo pterosaurio grande descubierto representaba lo más grande que un animal podía ser y aún volar. Esta idea ha sido refutada una y otra vez, y podría haber pterosaurios aún más grandes en el suelo. Al igual que las aves, estos animales tenían numerosas adaptaciones especializadas para disminuir su peso para volar. Los huesos están llenos de hoyos y huecos internos llamados alvéolos.
El animal volador más grande que jamás haya existido fue también descendiente de los primeros vertebrados en volar. Antes de la evolución de los pterosaurios, solo los insectos podían volar. Desde que los pterosaurios se extinguieron, el animal volador más grande en un momento dado ha sido mucho más pequeño que en el pasado, lo que nos da ideas falsas sobre cuán grande puede ser realmente el animal volador más grande posible. Estos descubrimientos de fósiles han cambiado nuestra actitud sobre el tema.