Los reptiles primitivos evolucionaron en dos oleadas: En el Pérmico y parte del Triásico dominan los Terápsidos y en el mesozoico dominan los Saurópsidos que incluyen a los Dinosaurios.
Los Terápsidos fueron los "reptiles parecidos a mamíferos". Vivieron durante el Pérmico-Triásico y de ellos surgieron los mamíferos a comienzos del Triásico. Se les llama también Ambulátiles porque ambulaban, como ya indiqué antes. Estos reptiles progresivamente van adquiriendo caracteres de mamífero. Se diferenciaron en reptiles herbívoros y reptiles carnívoros con varios grupos especializados, algunos de los cuales apenas se diferenciaban de los verdaderos mamíferos mesozoicos.
Dentro de los Saurópsidos, dominadores de la era mesozoica, destacaré los grupos más representativos:
Los Plesiosaurios, fueron reptiles marinos, con las cuatro extremidades transformadas en aletas dispuestas para la natación. Tenían un cuello y cola largas, cabeza pequeña y cuerpo robusto. Alcanzaron hasta 15 m. de longitud. Eran carnívoros alimentándose de peces. Se extinguieron a fines del Cretácico.
Los Ictiosaurios, fueron reptiles con una adaptación a la vida marina muy acusada, teniendo el aspecto de un pez, o más bien de un delfín; tenían una aleta dorsal, una caudal y extremidades transformadas en aletas. Vivieron en el mar libre y eran ovovivíparos. También se alimentaban de peces y se extinguieron en el Cretácico.
Los Pterosaurios, fueron reptiles voladores, que tenían alas membranosas sostenidas por un solo dedo en las extremidades anteriores. Los más antiguos proceden de mediados del Triásico y tenían una larga cola. Más modernos fueron los Pterodáctilos, sin cola y con enormes mandíbulas con dientes. En el Cretácico, los Pteranodontes, tenían pico corneo, una cresta occipital y enormes alas de hasta 10 m. de envergadura. Tenían el cuerpo cubierto de una especie de escamas parecidas a pelos y eran homeotermos. Vivían formando grandes colonias en los acantilados costeros y probablemente se alimentaban de peces que capturaban al vuelo. Se extinguieron a fines del Cretácico, quizá al no poder competir con las aves.
Los Dinosaurios, fueron los reptiles más representativos del mesozoico y los dominantes. Eran esencialmente continentales, pero muchos de ellos habitaban los ríos, las lagunas y las regiones pantanosas. Presentaban una tendencia general al bipedismo, es decir a caminar erguidos sobre las extremidades posteriores, lo cual tiene como consecuencia el desarrollo preferente de la cintura pelviana y de la parte posterior del cuerpo, aunque caminaran apoyados en las 4 extremidades. Se cree que muchos de ellos, si no todos, debieron alcanzar la homeotermia, al igual que los mamíferos y las aves. Además, determinados grupos cuidaban a las crías, incubando los huevos, que ponían en nidos y alimentaban a los recién nacidos. Otros, pertenecientes a dinosaurios vegetarianos eran sociales y viajaban en manadas. Surgieron en el Triásico, siendo abundantes en el Jurásico y Cretácico, y a finales de este periodo se extinguieron.
Ejemplos característicos fueron:
Los Saurópodos, los más corpulentos, llegando a alcanzar hasta 30 m. de longitud y un peso de 30 Tm. Tenían largos cuellos y colas y cabeza pequeñas junto a cuerpos grandes y caminaban a cuatro patas. Eran fitófagos y muchos vivían en regiones pantanosas, como los braquisaurios y brontosuirios.
Los Terópodos, eran carnívoros, depredadores, bípedos, con las patas anteriores reducidas y provistas de fuertes garras. Tenían una dentición formidable. Algunos eran muy corpulentos como el alosaurio y el tiranosaurio del Cretácico, que alcanzaron 7 m. de alto, erguidos. Otros fueron más gráciles y atacaban en manadas, como el Velocirraptor. De algunos de éstos Terópodos gráciles y ligeros se cree surgieron las aves.
Los Ornitópodos fueron fitófagos (como todos los grupos de Dinosaurios salvo los Terópodos). Eran bípedos, a veces muy corpulentos, como el iguanodonte, de 5 m. de alto; otros estaban adaptados a la vida acuática de los ríos como los hadrosaurios o dinosaurios de "pico de pato", algunos de los cuales tenían curiosas prominencias en la cabeza como el Parasaurolophus, con una especie de cuerno hueco que le salía de la nariz, con funciones sonoras.
Los Estegosaurios, tenían el cuerpo protegido por grandes placas dorsales y espinas, cabeza muy pequeña y cola muy robusta, erizada de espinas, de función defensiva. Eran cuadrúpedos y corpulentos.
Los Ceratópsidos fueron los dinosaurios cornudos. Tenían una expansión ósea occipital y fuertes cuernos nasales y frontales, como los rinocerontes; eran terrestres y tenían las cuatro patas provistas de pezuñas. Ej: Triceratops.
Los Anquilosaurios, tenían el cuerpo protegido por una auténtica coraza dorsal, y la cola muy robusta, terminada en maza.
