产于义县组下部的又一种兽脚类恐龙是意外北票龙，它的发现正如它的种名一样实属意外。1997年，北票市化石管理处的李荫仙先生向中国科学院古脊椎动物与古人类研究所捐献了一堆比较破碎的化石，当时谁也没想到，从这么一堆看似无足轻重的破碎化石竟然“飞”出了“金凤凰”，研究者徐星副研究员经过认真细致的钻研，发现它是镰刀龙超科中的一种新的重要成员。
意外北票龙
由于镰刀龙类的形态非常奇特，古生物学家们对这类动物在恐龙大家族内的系统分类一直存在争论。意外北票龙的发现表明，镰刀龙类是食肉恐龙当中非常特化的一个类群。另外，意外北票龙还保存了与中华龙鸟相似的细丝状皮肤衍生物，表明这种细丝状皮肤衍生物可能在许多兽脚类恐龙类型上都有生长，它代表了后来出现的鸟类羽毛的演化初级阶段。
千禧中国鸟龙
产于义县组下部的第五种恐龙——千禧中国鸟龙的发现更有戏剧性。1998年夏季，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所辽西野外工作队在收队前的最后一天，在“中华龙鸟”化石产地附近发掘出了这种恐龙的正型标本。千禧中国鸟龙在分类上属于兽脚亚目驰龙科。驰龙类恐龙在鸟类起源的研究上具有特殊的意义。
20世纪70年代，国际著名古生物学家耶鲁大学的奥斯特罗姆教授通过研究一种发现于北美洲白垩纪早期地层中的驰龙类化石，复活了鸟类由兽脚类恐龙起源的假说，在古生物学界得到了广泛的认同。但是，由于化石材料的局限性，过去对于驰龙类的解剖结构的认识上存在许多误解，因而，这一假说在某些方面受到了反动派的攻击。
千禧中国鸟龙的发现为详细研究驰龙类的解剖结构提供了更为可靠的材料。初步的研究证明，驰龙类在形态上已经非常接近早期鸟类，其头后骨骼形态上已经与大多数恐龙很不一样，反而具有许多早期鸟类的特征，它的肩带（连接前肢与脊椎骨的骨骼）结构与始祖鸟几乎没有什么差别。虽然千禧中国鸟龙并不能飞行，但是它在骨骼结构上已经产生了一系列能够适应于飞行的演化，骨骼系统已经完全具备了拍打前肢的要求，是一种典型的预进化模式。千禧中国鸟龙也发育有细丝状皮肤衍生物，因而进一步证明了这种构造在非鸟兽脚类恐龙中的广泛存在，为羽毛的起源和演化提供了重要的启示。
到目前为止，在辽西地区义县组下部地层中发现的几种兽脚类恐龙都长有类似于鸟类的绒羽或羽毛的皮肤衍生物。这是世界上第一次在鸟类之外的生物类群中发现类似的结构。系统发育分析的结论和皮肤衍生物在这些动物中的生长状况的研究表明，发现于镰刀龙类和美颌龙类的细丝状皮肤衍生物代表向羽毛演化的初级阶段，羽毛的起源很可能就是从此开始的，并在以后逐步演化出结构更为复杂的体羽。在兽脚类恐龙当中，对称的具有羽片的羽毛很可能是在手盗龙类这一演化阶段可是发育出来的。至于不对称的具有羽片的“高级”羽毛，则直到在鸟类起源后才出现，其功能显然是帮助鸟类在天空中飞行。因此，羽毛已经不再是鸟类的充分鉴定特征，因为羽毛在鸟类出现之前就已经出现了。以后如果我们发现了带有羽毛的动物化石，必须认真观察其骨骼形态，才能确定它到底是属于鸟类还是兽脚类恐龙。
