Duże dinozaury mogły być stałocieplne. Dinozaury drapieżne (przynajmniej niektóre) były upierzone. Dinozaury znosiły jaja o budowie skorupy podobnej do ptasiej i przynajmniej niektóre opiekowały się potomstwem. Należące do drugiej, zasadniczej linii ewolucyjnejgadów diapsydowychzauropterygie obejmują formy przystosowane do środowiska morskiego. W jurze i kredzie były reprezentowane między innymi przez pełnomorskie drapieżniki – plezjozaury (Plesiosauria), osiągające kilkanaście metrów długości. Plezjozaury miały długą wężowatą szyję i małą główkę (na przykład elasmozaur). Prawdopodobnie używały swych płetwiastych kończyn jako dwóch par „podwodnych skrzydeł”, umożliwiających im sprawne poruszanie się w wodzie. Z rynchocefali do dziś przetrwała tylko reliktowa hatteria (Sphenodon), zamieszkująca kilka wysepek u brzegów Nowej Zelandii. Ma ona prymitywny dla kręgowców lądowych jaszczurkowaty pokrój ciała i mocną czaszkę (bez ruchomych połączeń typowych dla łuskonośnych), z dobrze rozwiniętym okiem ciemieniowym.
