L’histoire des recherches sur Mosasaurus est particulièrement complexe en raison de son riche passé à la fois taxonomique et culturel, le premier spécimen connu ayant été découvert en 1764 dans une carrière située près de Maastricht, au Pays-Bas. Un second spécimen, légèrement plus complet et découvert en 1778 dans la même localité, est saisi par l'armée française après le siège de Maastricht en 1794 avant d'être livré l'année suivante au Muséum national d'histoire naturelle de Paris. Initialement interprétés comme des fossiles de crocodiles ou de baleines, ils sont identifiés dès 1800 par Adriaan Gilles Camper comme appartenant à un grand reptile marin présentant des affinités avec les varans, une conclusion reprise par Georges Cuvier dans une étude publiée en 1808. Cette identification contribue alors à renforcer la conception de la notion d'extinction développée par Cuvier à cette époque. Longtemps connu sous le nom de « grand animal de Maastricht », c'est en 1822 que William Conybeare érige le nom générique Mosasaurus, qui signifie littéralement , en référence à sa découverte faite à proximité du fleuve éponyme. Bien que ce nom soit ensuite approuvé par Cuvier lui-même, aucun épithète spécifique ne lui est immédiatement associé, et plusieurs propositions apparaissent à partir de 1829. Un consensus ultérieur privilégie finalement l'utilisation du nom M. hoffmannii, érigé par Gideon Mantell, tandis que le second crâne découvert devient le spécimen type de cette espèce.

Après que la vraie nature des fossiles soit prouvée par Camper Jr. et Cuvier, de nombreux auteurs décrivent alors l'animal comme un reptile marin semi-aquatique utilisant des pattes palmées pour marcher, point de vue basé d'après l'interprétation erronée de certains ossements. En 1854, Hermann Schlegel découvre que l'animal possède en réalité des palettes natatoires entièrement adaptées au milieu marin. Ses conclusions restent néanmoins largement ignorées jusqu'à ce que des fossiles de mosasaures nord-américains plus complets soient découverts durant les années 1870. Historiquement, l'espèce type M. hoffmannii est décrite via des caractéristiques distinctives peu claires, ce qui conduit le genre à devenir un taxon poubelle renfermant jusqu'à une cinquantaine d'espèces différentes. Une nouvelle description du spécimen type publiée en 2017 aide à résoudre ce problème taxonomique et confirme qu'au moins quatre autres espèces appartiennent au genre, à savoir M. missouriensis, M. conodon, M. lemonnieri et M. beaugei. Cinq autres espèces encore nominativement classées au sein du genre devraient être réévaluées ultérieurement.

Premières découvertes Premier spécimen vignette|droite|redresse=0.9|alt=Photo d'un crâne fossile de couleur marron exposée derrière une vitrine d'un musée.|TM 7424, le premier spécimen connu de M. hoffmannii.

Le premier spécimen connu de Mosasaurus consiste en un crâne fragmentaire ayant été découvert en 1764 dans une carrière de craie souterraine de la montagne Saint-Pierre, une colline situé près de Maastricht, aux Pays-Bas. Le fossile est recueilli par le lieutenant de l'armée française Jean Baptiste Drouin en 1766 et acheté en 1784 par le naturaliste néerlandais Martin van Marum, directeur du musée Teyler à Haarlem. En 1790, van Marum publie une description du fossile, le considérant comme une espèce de « gros poisson respirant » (en d'autres termes, une baleine) sous la classification Pisces cetacei.. Ce crâne réside toujours dans les collections du musée Teyler, où il est depuis catalogué sous le registre TM 7424..

Deuxième crâne et capture vignette|gauche|redresse=1.25|alt=Photo d'un crâne fossile de couleur blanche exposé derrière une vitrine d'un musée.|MNHN AC 9648, le deuxième crâne connu ainsi que le spécimen holotype de M. hoffmannii, historiquement surnommé le « grand animal de Maastricht ».

En 1778, un second crâne plus complet est mis au jour dans la même carrière. Cette découverte attire l'attention du médecin retraité de l'armée néerlandaise Johann Leonard Hoffmann, qui échange alors avec le biologiste renommé Petrus Camper au sujet de son identification. Hoffmann, qui avait déjà collecté divers os de mosasaure dans les années 1770, dont le plus complet était une mandibule gauche, présume que l'animal serait un crocodile... Il envisage même de publier un traité consacré à ce dernier, mais Camper l'en dissuada en lui montrant une mandibule de crocodile afin d'en démontrer les différences, souhaitant lui éviter l'embarras d'avoir à se rétracter publiquement. Le second crâne, ainsi que celui du musée Teyler, sont figurés pour la première fois par le naturaliste français Pierre-Joseph Buc'hoz dans un ouvrage publiée en 1782, dans lequel il les décrit comme représentant une même lignée d'animaux inconnus.. Ce même ouvrage représente la toute première documentation scientifique publiée concernant Mosasaurus, bien que les figures montrées soient à l'envers en raison du procédé lithographique. En 1786, Camper conclut que les restes appartiendraient à une . Son étude est publiée cette année-là dans la Philosophical Transactions of the Royal Society of London., la revue scientifique la plus prestigieuse au monde de l'époque, conférant au second crâne une renommée internationale.. À cette période, le fossile est en possession du chanoine Theodorus Joannes Godding, propriétaire du terrain où il a été découvert. Attaché au spécimen, il prend soin de le conserver et finit par l'exposer au public dans une grotte derrière son logis. Cette même grotte correspondrait très probablement à une salle fermée de la « », qui s'est depuis effondrée en 1916..

vignette|droite|redresse=1.4|alt=Dessin d'une maison de campagne avec en arrière l'entrée du grotte.|Illustration d'une carte postale datant de 1905 de la « », grotte dans laquelle aurait été exposé le second spécimen avant sa capture en 1794 par l'armée française.

Maastricht, étant une importante ville fortifiée lors de cette époque, est capturée pendant les guerres de la Révolution française par les armées du général Jean-Baptiste Kléber en . Quatre jours après la conquête, le fossile est pillé de la possession de Godding par des soldats français en raison de sa valeur scientifique internationale sous les ordres de Kléber., menée par le commissaire politique Augustin-Lucie de Frécine. Selon un récit de la nièce et héritière de Godding, Rosa, Frécine a d'abord prétendu être intéressé par l'étude des célèbres vestiges et a correspondu avec Godding par lettre pour organiser une visite à son chalet afin de l'examiner personnellement. Frécine ne s'est jamais rendu et a envoyé six soldats armés pour confisquer de force le fossile sous prétexte d'être malade et voulant l'étudier à domicile. Quatre jours après la saisie, la Convention nationale décrète que le spécimen devait être transporté au Muséum national d'histoire naturelle de Paris. Au moment où il est transporté au musée, diverses parties du crâne ont été perdues. Dans une demande de réclamation de 1816, Rosa affirma qu'elle possédait encore deux parties manquantes qui n'avaient pas été prises par Frécine. Cependant, le sort de ces os est inconnu et certains historiens pensent que Rosa les a mentionnés dans l'espoir de négocier une indemnité. Le gouvernement français refuse de restituer le fossile mais indemnise Godding en 1827 en l'exonérant des taxes de guerre.

Lorsque le second spécimen est finalement intégré au Muséum de Paris, il est d'abord exposé dans la galerie de Minéralogie et de Géologie. La chaire de paléontologie n'existant pas encore à cette époque (n'ayant été créée qu'en 1853), les fossiles de vertébrés conservés dans cette galerie dépendent alors de la chaire des animaux, devenue en 1802 la chaire d'anatomie comparée dirigée par le naturaliste français Georges Cuvier. C'est pour cette raison précise que le second crâne connu est depuis catalogué sous le numéro MNHN AC 9648. Malgré sa notoriété, le spécimen ne fut pas présenté lors de l'ouverture de la première galerie paléontologique du musée en 1885, où seule une trentaine de fossiles sont alors exposés. Ce n'est qu'à partir de l'inauguration de la galerie de Paléontologie et d'Anatomie comparée en 1898 qu'il est finalement montré en exposition publique, y résidant encore actuellement. En 2009, le Muséum prêta temporairement le spécimen au dans le cadre d'un événement intitulé Darwin, Cuvier et le Grand Animal de Maestricht.

Légende culturelle concernant le deuxième spécimen vignette|gauche|upright=1.4|alt=Gravure dépeignant des hommes exhumant un grand crâne fossile au sein d'une carrière.|Interprétation inexacte par Faujas datant de 1799 de la découverte du deuxième crâne de M. hoffmannii. Le deuxième personnage à partir de la gauche de l'image peut d'ailleurs représenter Hoffmann.

Il existe une légende populaire concernant la possession par Godding du deuxième crâne et sa spoliation ultérieure par les Français, qui est fondée sur le récit du géologue Barthélemy Faujas de Saint-Fond (l'un des quatre hommes arrivés à Maastricht en pour confisquer tout objet public de valeur scientifique pour la France), dans sa publication de 1799 intitulée Histoire naturelle de la montagne de Saint-Pierre de Maestricht. Selon Faujas, Hoffmann était le propriétaire initial du spécimen, qu'il aurait acheté aux carriers et aidé à l'exhumer. Lorsque la nouvelle de cette découverte parvint à Godding, que Faujas n'hésite pas à le dépeindre comme une figure malveillante, il chercha à en prendre possession et intenta une action en justice contre Hoffmann, arguant de ses droits de propriétaire foncier. Grâce à sa position de chanoine, Godding aurait influencé les tribunaux et forcé Hoffmann à renoncer au fossile et à payer les frais du procès. Lorsque Maastricht fut attaquée par les Français, les artilleurs auraient su que le fameux fossile était entreposé chez Godding. Godding ne sachant pas que sa maison serait épargnée, aurait caché le spécimen dans un endroit secret de la ville. Après la prise de la ville, Faujas aurait personnellement aidé à sécuriser le fossile, tandis que Frécine aurait offert une récompense de à quiconque localiserait et lui apporterait le crâne en bon état. Le lendemain, douze grenadiers auraient apporté le fossile en toute sécurité à Frécine après avoir assuré une compensation complète à Godding, recevant ainsi la récompense promise..

Les historiens disposent de peu d'éléments étayant le récit de Faujas. Par exemple, il n'y a aucune preuve qu'Hoffmann ait possédé le fossile, qu'un procès l'ait impliqué lui et Godding, ou que Faujas ait été directement impliqué dans l'acquisition du spécimen. Des récits plus fiables mais contradictoires suggèrent que son histoire est en grande partie inventée : Faujas était déjà connu pour être un affabulateur qui embellissait souvent ses histoires, et il est probable qu'il ait falsifié le récit pour dissimuler le pillage d'un propriétaire privé (acte reconnu comme crime de guerre), pour faire de la propagande pour l'armée française, ou simplement pour impressionner les autres. Néanmoins, la légende créée par l'embellissement de Faujas a contribué à élever le deuxième crâne à la renommée culturelle.

Destin du premier spécimen Contrairement à son contemporain renommé, le premier crâne catalogué TM 7424 n'a pas été saisi par les Français après la prise de Maastricht. Lors de la mission de Faujas et de ses collègues en 1795, les collections du musée Teyler, bien que célèbres, furent protégées de la confiscation. Les quatre hommes ont peut-être reçu pour instruction de protéger toutes les collections privées à moins que son propriétaire ne soit déclaré rebelle. Cependant, cette protection peut aussi être due à la connaissance de van Marum avec Faujas et le botaniste André Thouin (un autre des quatre hommes) depuis leur première rencontre à Paris en .

Identification Premières hypothèses en tant que crocodile ou cétacé