1784年，在德国巴伐利亚州发掘出第一个翼手龙化石。化石首先被送到意大利博物学家柯林伊的手中。柯林伊是曼海姆公爵博物馆馆长，化石陈列在博物馆的橱窗中。柯林伊本人认为这是一种在原始海洋里游泳的脊椎动物，不是鱼，也不是兽。看过标本的学者们各持己见，许多人认为是一种奇异的鸟。一位叫萨默宁的进化论者认为，这是介于鸟与蝙蝠间的过渡类型。另一位进化论者奥肯认为，可能是爬行动物。
1801年，柯林伊把这件骨骼化石画了一张素描，寄给在巴黎的居维叶，居维叶是识别外貌相似、结构不同动物的能手。根据素描中的特征，他看到，这个动物大体与蝙蝠相似，趾上的爪很像蝙蝠，头上有像啄木鸟一样向前伸出的嘴。图中的嘴特别巨大，嘴里生着鳄鱼一样的牙齿。脊柱和四肢像蜥蜴，有一对很大的眼睛。他对头骨和颌的关节特别注意，因为头骨的构造最能代表每种动物的特征。最后他确定，这是远古时代一种能够飞行的爬行动物，定名为翼龙。拉丁文原意是“带翅膀的指头”。
以后发现带翼会飞的爬行动物多起来了，都归为翼龙类。翼手龙是翼龙的一种。翼龙身体的结构像现代的鸟一样轻巧，有一张很大的嘴巴和一双很大的眼睛，尾巴极短。较粗的骨骼里面都是空的，充满空气，这样就减轻了身体的重量。头骨又薄又轻，脊椎骨又小又短，全身的骨头连接得非常牢固。
各种翼龙身体大小相差十分悬殊，最小的翼龙身体只有麻雀那么大。1972年至1974年在美国得克萨斯州发现了3个大型的翼龙，最大的一个两翼展开长15.5米，这是人们了解的能够飞行的动物。越大的翼龙飞行能力越不强，只能滑翔，不是飞翔。翼龙生活在海边、湖边，以鱼类和其他动物为食。