鱼龙是海洋爬行动物，它的出现要比恐龙稍早些。在三叠纪中期还未能确定的陆栖爬行动物逐渐回到海洋中生活，演化为鱼龙，这个过程类似海豚和鲸的演化过程。
我们往往将中生代所有爬行动物统称为恐龙，这是不对的，其实我们说恐龙，范围上相当于说灵长类动物。鱼龙、恐龙、翼龙这三者的关系，就好比鲸类、灵长类、蝙蝠间的关系一样。这三类古动物处于同一个时期，名字都有龙，但它们差别很大，只能说都属于爬行动物而已。
古生物学者偏向于用头骨结构的差别区分近似物种——毕竟头骨最结实，最易成为化石保存下来。爬行类、鸟类、哺乳类动物头骨上都有一种叫颞颥（读聂如）孔的结构，强壮的咬肌自孔中穿过，赋予动物咬合力。而颞颥孔数量、结构、位置的差别，就是物种分类的依据之一。
上图为剑齿虎头骨模形。右侧头顶视角图可见一对巨大的颞颥孔。
根据颞颥孔的特点，爬行类可以分成四个亚纲：
1、无孔类——龟鳖目属于此类。它们的咬肌直接贴着头骨生长，只有一组，所以嘴巴开合的行程一般不太大。
2.下孔类——包括盘龙目、兽孔目。兽孔目中的兽齿类是哺乳动物的祖先。这类生物头骨两侧各有一个颞颥孔，咬肌自孔中穿过，以孔为界分为上下两组。咱们也算在此类之中，你可以摸到自己的上下咬肌，就在下侧后面和太阳穴。
3.调孔类——成员有鱼龙、蛇颈龙。它们的颞颥孔也是一对，不过长在接近头顶的地方。这样长的目的应该是不想破坏完美的流线体型。
4.双孔类——恐龙、翼龙和现在的龟鳖类以外的爬行动物均属此类。它们有两对颞颥孔，其中都有强壮的肌肉穿过，所以霸王龙能拥有高达20吨的咬合力。
另外鸟类的祖先槽齿类也属于双孔亚纲，所以说鸟类就是恐龙的直系后代。
鱼龙只有一对几乎长到头顶的颞颥孔，属于调孔类海洋爬行动物，在分类上就与恐龙不是一回事儿。它们比恐龙出现更早，灭绝也更早（都是早了约1500万年）。而且由于身体高度特化成鱼形，它们无法回到岸上产卵，所以只能用卵胎生的方式繁殖，直接产下小鱼龙。这与下蛋的恐龙有着巨大的差别。
再说翼龙。与恐龙一样，它们头骨也有两对颞颥孔，但身体其它部分的显著差异将翼龙剔出了恐龙家族。比如翼龙的前肢结构和恐龙完全不一样，它的第五指退化，第四指加长变成飞行指，而恐龙是五指的。
另外科学家们还发现翼龙有一些特殊的骨骼，比如说翅骨。翼龙的腕部发育一个特有的向肩部前伸的翅骨，对翼膜起支撑作用，这种结构也是翼龙类特有的。
还有一点，通过保存完美的化石，古生物学者发现翼龙浑身披着保暖的毛发，而且化石的翼膜处遍布大量血管痕迹。由此可以证实，翼龙是恒温动物，而恐龙是否为恒温动物则仍存在很大争议。