La ampliación del Cretácico está dedicada al tránsito entre los dinosaurios no avianos y las aves. Desde hace años se viene considerando a estas últimas como un grupo especializado de terópodos, hipótesis basada en las semejanzas que presentan las aves primitivas, como Archaeopteryx y algunos dinosaurios como Deinonychus, que se encuentra en el lado izquierdo de la sala.
Hoy sabemos que un carácter compartido entre las aves y algunos terópodos no avianos es la cubierta de plumas. Este plumaje se habría desarrollado a partir de las escamas con una doble finalidad: mantener el calor corporal y servir como elementos de comunicación entre individuos. Posteriormente las plumas se verían implicadas en el origen del vuelo.
Descendiendo por la rampa se reproduce a un lateral el excepcional yacimiento de Las Hoyas en Cuenca.