Pterozavri: Pterozavri so leteli plazilce, ki so živeli v mezozojski dobi. Bile so največje leteče živali vseh časov, nekatere vrste pa so imele krila v višini več kot 30 čevljev. Pterozavri so vključevali različne vrste, od dolgega repa Rhamphorhynchus do kratkoročnega pteranodona.
Morski plazilci: V mezozojskem obdobju je bilo tudi različne morske plazilce, vključno z mozasi, plesiozavri in ihtiozavri. Mosasavri so bili velikanski, plenilski kuščarji, ki so živeli v oceanih. Plesiozavri so bili dolgotrajni, plavalni plazilci, ki so spominjali na sodobne tjulnje. Ihtiozavri so bili ribji podobni plazilci, ki so bili najhitrejši plavalci svojega časa.
Sesalci: Sesalci so se najprej pojavili v mezozojski dobi, vendar so bili v primerjavi z dinozavri majhni in razmeroma nepomembni. Nekateri zgodnji sesalci so vključevali multituberkulate, zgodnje oblike marsupialov in zgodnje oblike posteljice sesalcev.
Ptice: Ptice so se v mezozojski dobi razvile iz majhnih, pernatih dinozavrov. Najzgodnejše ptice so bile verjetno majhne živali, ki živijo na tleh, ki so se hranile z žuželkami. Sčasoma so ptice razvile sposobnost letenja in postale ena najuspešnejših skupin živali na zemlji.