Sauropterygia
Los sauropterigios prosperaron durante el Mesozoico, sin embargo, se extinguieron junto con los dinosaurios, pterosaurios y mosasaurios en la extinción masiva del Cretácico-Terciario, hace unos 65 millones de años.
Carcharodontosauridae
Junto con los espinosáuridos, los carcarodontosáuridos fueron los principales depredadores, en un intervalo de tiempo de 127 a 90 millones de años aproximadamente, en Gondwana, entre el Barremiense hasta el Turoniense, con especies también presentes en Norteamérica ("Acrocanthosaurus") y Asia ("Shaochilong"). Pasado este intervalo, no parece haber signos de la presencia de estos dinosaurios en ninguna parte del mundo. Por lo tanto, habrían sido substituidos por los abelisáuridos en Gondwana y por los tiranosáuridos en Norteamérica y Asia. Según el paleontólogo argentino Fernando Novas (Novas "et al.", 2005) la desaparición, no solamente de los carcarodontosáuridos sino también de los espinosáuridos y otras formas similares, parece indicar que este reemplazo ocurrió a una escala global. En diciembre de 2011, Oliver W. M. Rauhut describió un nuevo género y especie de carcarodontosáurido del Jurásico Superior (finales del Kimmeridgiense a principios del Titoniense, hace cerca de 154-150 millones de años) de la Formación Tendaguru, en el sur de Tanzania: "Veterupristisaurus", que representa el más antiguo miembro de la familia conocido. Aunque se han asignado a carcarodontosáuridos algunos dientes y un maxilar descubiertos en depósitos del Maastrichtiense de Brasil, lo cual extendería considerablemente su rango temporal, esta identificación ha sido rechazada posteriormente, ya que serían en cambio de abelisáuridos.