Aunque raros, se han recuperado moldes endocraneales del [[neurocráneo]] de terópodos fósiles. También se ha recontruidoreconstruido a partir de especímenes que preservan el neurocráneo sin sufrir daños de consideración al usar tomografía computarizada y software de reconstrucción en 3D. Estos hallazgos son muy importantesnimportantes en términos evolutivos porque ayudan a documentar la aparición de la neurología de las aves modernas a partir de la de los primeros reptiles. Un incremento en la proporción del cerebro ocupada por el encéfalo parece haber ocurrido con la llegada de los Coelurosauria y "continuó a través de la evolución de los manirraptores y las primeras aves."<ref name="csaharicus-endo-abs-19" />
