Bien que les scientifiques n'aient pas encore trouvé de vrai dinosaure vivant dans l'eau, il y avait des animaux aquatiques qui vivaient à l'époque des dinosaures et sont considérés comme des dinosaures. Certains de leurs noms sont Plesiosaurus, Elasmosaurus, Macroplata, Kronosaurus et Peloneustes. Ces animaux vivaient à l'ère mésozoïque. D'autres faux-dinosaures aquatiques étaient Ichthyosaurus, Temnodontosaurus, Stenopterygius et Ophthalmosaurus. Ceux-ci ont vécu du Trias moyen au début du Crétacé.
L'Ichthyosaurus est l'un des animaux les plus connus car les archéologues ont trouvé un grand nombre de ses restes fossilisés bien conservés. Il ressemblait à un dauphin avec un long museau plein de dents fines et avait à peu près la taille d'un dauphin. Mais bien qu'il ait dû respirer de l'air et ait donné naissance à des petits vivants, Ichthyosaurus n'était pas un dauphin mais un reptile. Bien que son ouïe paraisse bien développée, cet animal chassait probablement à vue, car ses yeux étaient énormes.
Un reptile marin un peu plus ancien était le Kronosaurus, qui pouvait atteindre 42 pieds de long et avait un crâne de 9 pieds de long. Le crâne de cet animal était plus long que celui du Tyrannosaurus rex. Kronosaurus a utilisé la force de morsure de ses mâchoires pour vaincre des proies comme les requins, les grands calmars et même les plus petits membres de son espèce.