为了回答这个矛盾问题，达尔文又提出了性选择学说。他认为，虽然雄孔雀的大尾巴对生存不利，但是由于雌孔雀喜欢挑选长着美丽尾巴的雄孔雀作为配偶，这种繁殖优势弥补了大尾巴的生存劣势。一代又一代选择的结果，导致雄孔雀都具有令人叹为观止的硕大美丽的尾巴。达尔文把这种现象称为雌性选择。正是由于雌性的选择，使得鸟类被达尔文称为“所有的动物中最有美感”的动物。

但是，即使是独立发现了自然选择原理的华莱士也表示不能苟同达尔文的这个解释。他认为，雄性如果仅仅通过华而不实的宣传来欺骗雌性，未必能够真正经受自然选择的严酷考验。后来的许多生物学家也认为，没有足够的证据证明雌性在对雄性作出选择。

到了上个世纪80年代，在达尔文提出这个假说一百多年以后，才有生物学家做实验对此作了验证。实验的设计其实很简单：把一些雄鸟的尾羽剪短，再把剪下来的部分粘到另一些雄鸟的尾羽上，人为加长后者的尾巴。结果发现，尾羽的长度对雄鸟的求偶起着决定性的作用。例如，正常雄燕从发情到找到配偶平均要花8天，那些尾羽剪短的要花上12到13天，而尾羽加长的只需要3天左右。达尔文的假说被证实了。

但是，达尔文留下了一个问题没有回答：为什么雌性会这么“变态”，偏偏去选择这些对雄性而言有害无益的性征？

首先试图回答这个问题的，是达尔文之后最重要的进化生物学家之一——英国人费歇（Ronald Fisher, 1890～1962）。他的思路是这样的：雄性第二性征在萌芽阶段对雄性的生存其实是有益的，例如，稍微长一点儿的尾羽可能有助于在风中稳定地飞翔。一开始，有些雌鸟碰巧喜欢长尾巴的雄鸟（当然还有些雌鸟喜欢短尾巴的，或者对尾巴的长短不感兴趣），这样它们的后代就同时有长尾巴和喜欢长尾巴这两种基因。由于这时候的长尾巴有生存优势，在自然选择的作用下，长尾巴的基因在群体中保留、传播开来，喜欢长尾巴的基因也沾光跟着保留、传播。最后，所有的雌鸟都具有了喜欢长尾巴的基因，它们全都选择长尾巴雄鸟为偶。它们对长尾巴的喜欢只是“单纯”的喜欢，越长越好，并不考虑长尾巴雄性的生存优势。因此雄性的尾巴被越选越长，长到对生存有害无益，出现了失控。

另一位英国生物学家汉密尔顿（W. D. Hamilton, 1936～2000）认为，长尾巴并非失控的结果，而是雄鸟在向雌鸟炫耀自己有好的基因：你看，我身体多么健康，这么笨重的尾巴我都负担得起！我身上没有寄生虫（如果有寄生虫，羽毛就会黯淡无光甚至脱落），放心，我不会把寄生虫传给你和我们的儿女。而且，我天生对寄生虫特别有抵抗力，我们的儿女也会像我一样！