槽齒類起源說的反對者們發現了時間上的不一致性，他們認為鳥是從鳥類起源數百萬年後的祖先那裡進化而來的。地層學和系統發育之間的明顯差異已被廣泛用於反對獸腳類起源說。正如獸腳類起源說的批評者指出的那樣，奧斯特羅姆認為，侏羅紀晚期的始祖鳥（1.5億年前）源自早白堊世（9500萬年前）的恐爪龍（馬丁，1983b；費杜西亞，1996，2012）。他們認為，恐龍和鳥類之間的解剖相似性是由於進化的融合。然而，獸腳類起源說的支持者指出，像恐爪龍或者迅猛龍（又稱伶盜龍、速龍）這樣的手盜龍類與始祖鳥有一個共同的、不知名的可能生活在中侏羅世甚至是早侏羅世的祖先，手盜龍類不是鳥類的直接祖先，因此，時間上的不一致性這種說法是沒有依據的（圖3-4A）。白堊紀手盜龍類中沒有一類被看作鳥類的直接祖先。分支關係的應用和中國中晚侏羅世的近鳥龍等近鳥類化石的發現解決了鳥類起源的時空悖論問題。
地層學與系統發育之間的明顯差異，被稱為「時間悖論」，已被用來反對鳥類的獸腳類起源說。兩個密切相關譜系的化石記錄保存差異發現了這個悖論。發現白堊紀手盜龍類獸腳類，如恐爪龍和奔龍，通常被認為是晚侏羅世鳥類如始祖鳥的最近親屬，而在後始祖鳥沉積中發現了它們的蹤影。批評人士認為，手盜龍類如恐爪龍和奔龍，生活在始祖鳥數百萬年之後，因此它們不可能是鳥類的祖先。這種時間悖論的論點是有缺陷的，因為獸腳類起源說認為，恐爪龍、奔龍和始祖鳥有一個共同祖先，並不是鳥類的直接祖先。B.分支關係的應用與類似鳥類化石（比如中國中晚侏羅世的近鳥龍）的發現解決了時間悖論這個問題。
因為時間悖論，獸腳類起源說的批評者們提出了一個新的觀點，即鳥類的「非獸腳類起源說」（簡稱NTO）（詹姆斯和普爾特斯，2009），它在系統發育的背景下被簡要討論，以評估其優點。在NTO假說中，這些假定的爬行動物祖先存在於保存狀況不佳的三疊紀，與早期鳥類有著遙遠的關係。鳥類與原始爬行動物的身體構造有許多相似之處，可以通過鳥類特徵的多級採集，從這些假定的祖先身上推導出鳥類的發育機制。
相反，因為獸腳類動物已經發展出了一套與飛行和運動有關的鳥類特徵，所以獸腳類起源說的支持者只需要幾步就能獲得鳥類的特徵，是一種更、簡潔的解釋。簡約性是選擇一種符合證據理論的最簡單的科學假設，是在系統發育分析中從不同譜系中進行選擇的指導原則。它只需要較少的進化改變就能構建系統發育樹，從獸腳類恐龍衍化到鳥類也是一樣。非獸腳類起源說中引用的大部分鳥類特徵都是站不住腳的，得不到獨立驗證。它們受到祖徵判斷和對特定類型（如小型體態）形態學過度依賴的阻礙，得出了一個過分簡化、含糊不清的分類。化石很多都是零碎的，對鳥類親緣關係的解釋也是值得懷疑的。在廣泛的、存在於始祖鳥之前的三疊紀爬行動物中進行選擇時，祖先-後代關係的時間序列是主要因素。地層學是NTO假說的指導原則，而極大的解剖相似性被認為是次要的或與鳥類祖先問題無關。