Die Entdeckungsgeschichte von Compsognathus beginnt mit dem Fossiliensammler Joseph Oberndorfer, der das Exemplar vermutlich in den 1850er Jahren aus einer Halde von Steinbruch-Abraum in der Region Riedenburg-Kelheim (Bayern) barg – den genauen Fundort und das Fundjahr hielt er geheim. 1865 erwarb die Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und Geologie in München Oberndorfers Sammlung einschließlich des Compsognathus. Johann Andreas Wagner – Paläontologe und erklärter Evolutionsgegner – beschrieb das Tier 1859 als „eine der merkwürdigsten Formen unter den Eidechsen" und benannte es Compsognathus longipes. Erst 1896 klassifizierte Othniel Charles Marsh das Tier korrekt als Dinosaurier.
Thomas Henry Huxley, Darwins prominentester Unterstützer, erkannte das Potenzial des Fossils: In seiner 1868 publizierten Arbeit „On the Animals which are Most Nearly Intermediate between Birds and Reptiles" verglich er Compsognathus mit Archaeopteryx und argumentierte, dass beide einen gemeinsamen Bauplan teilen. Wichtig zu betonen: Huxley argumentierte für Bauplan-Ähnlichkeit, nicht für eine direkte Abstammung der Vögel von Dinosauriern. 1876 erstellte er für eine Vortragsreihe in den USA eine Rekonstruktion eines gefiederten Compsognathus – die erste Darstellung eines gefiederten Dinosauriers überhaupt. Sein berühmtes Zitat (1877, p. 66): „There is no evidence that Compsognathus possessed feathers; but, if it did, it would be hard indeed to say whether it should be called a reptilian bird or an avian reptile."
1972 beschrieben Alain Bidar, Louis Demay und Gérard Thomel ein zweites, deutlich größeres Exemplar aus Canjuers (Südfrankreich) als eigene Art C. corallestris. Sie hielten die Hände für flossenartig modifiziert – eine Fehlinterpretation von Sedimentstrukturen. John Ostroms definitive Neubeschreibung (1978, Zitteliana 4: 73–118) klärte die wesentlichen Fragen: C. corallestris ist ein adultes C. longipes (nur eine valide Art), die Hand hat drei Finger (nicht zwei), und der Mageninhalt beider Exemplare enthält Bavarisaurus-Eidechsen. Peyer (2006) bestätigte die Synonymie und dokumentierte die Schwanzstrukturen des französischen Exemplars.
Die Taxonomie befindet sich seit 2024 in einem fundamentalen Umbruch. Cau (2024, Bollettino della Società Paleontologica Italiana 63(1)) führte „Ontogenetic State Partitioning" (OSP) ein – eine Kodierungsmethode, die ontogenetische Variation berücksichtigt (543 Taxa, 1.944 Merkmale). Sein Ergebnis: Compsognathidae ist nicht monophyletisch, sondern eine künstliche Gruppierung juveniler Morphen diverser Tetanurae-Linien (Megalosauridae, Tyrannosauroidea etc.). Qiu et al. (2025, National Science Review 12(5): nwaf068) bestätigten dies teilweise, indem sie für die kreidezeitlichen Jehol-Formen eine neue Familie Sinosauropterygidae errichteten – Compsognathus selbst fällt aus dieser Klade heraus. Hendrickx (2025, National Science Review 12(5): nwaf131) hielt dem entgegen, dass die neuen „Arten" Juvenile von Tyrannosauriden wie Sinotyrannus oder Yutyrannus sein könnten. Ob Compsognathidae als natürliche Gruppe existiert, ist damit eine offene Frage.