Pochodzenie Pochodzenie stegozaura nie jest pewne. Znaleziono nieliczne tylko pozostałości bazalnych stegozaurów i ich przodków. Niedawno wykazano obecność przedstawicieli rodziny w dolnej formacji Morrison, powstałej miliony lat przed pojawieniem się rodzaju. Odkryto wtedy hesperozaura z wczesnego kimerydu. Najwcześniejszy przedstawiciel rodziny leksowizaur z angielskiej i francuskiej formacji Oxford Clay pochodził natomiast ze środkowego keloweju.
Wcześniejszy i bardziej bazalny huajangozaur ze środkowojurajskich Chin żyjący około 165 milionów lat temu wyprzedza stegozaura o 20 milionów lat, uważa się go nieraz za jedynego przedstawiciela Huayangosauridae. Jeszcze wcześniejszy scelidozaur z wczesnojurajskiej Anglii sprzed około 190 milionów lat wykazuje zaś cechy zarówno stegozaurów, jak i dinozaurów pancernych. Inny niewielki gad, emauzaur z Niemiec, poruszał się na czterech łapach, zaś jeszcze wcześniejszy pochodzący z Arizony w USA skutellozaur był częściowo dwunożny. Te niewielkie ptasiomiedniczne o skromnym uzbrojeniu były blisko spokrewnione z bezpośrednim przodkiem stegozaurów i ankylozaurów. Odciski pozostawione prawdopodobnie przez wczesnego dinozaura pancernego sprzed 195 milionów lat znaleziono we Francji.