ジュゴン目
海生の哺乳類には、ジュゴン目、鯨偶蹄目のクジラ類、ネコ目鰭脚下目（アザラシ等）、絶滅した束柱目（デスモスチルス目）の4つの代表的グループがある（これらのほかに、ラッコなども海で暮らす哺乳類に数えられる。化石種では有毛目オオナマケモノ類にが幾らか確認されている）。このうち、比較的繁栄した2つのグループ、クジラ類と鰭脚下目が肉食性であるのに対して、2つの小さなグループ、ジュゴン目は草食性、束柱目の食性は今なお不明（一般には草食性中心ではないかとされる）である。
キノドン類
この傾向が更に進み、関節骨と方形骨が顎から外れ、耳小骨となっているのが哺乳類である。かつてはこの顎関節の特徴により哺乳類が定義されていたが、近年は原始的なグループが外され、哺乳形類とされるようになった。最古の哺乳形類といわれるアデロバシレウスは、2億2500万年前に生息していた。しかし、三畳紀後期、再び中程度の大量絶滅が地球を襲い、キノドン類はトリティロドン類や哺乳類など、ごく少数の系統を除いて絶滅した。