Niektóre zwierzęta są powszechnie mylone z dinozaurami. Dzieje się tak dlatego, że te zwierzęta mogą być powierzchownie podobne do dinozaurów, ponieważ są również gadami i dużymi lub żyły w tym samym czasie co dinozaury, ale nie są częścią nadrzędnego dinozaura. Do zwierząt tych należą pelikozaury, takie jak Dimetrodon (gady z żaglami, które żyły ponad 50 milionów lat przed pojawieniem się dinozaurów), pterozaury (gady latające, które współistniały z dinozaurami), plezjozaury, pliozaury (gady wodne o długich szyjach), ichytozaury (inny gad wodny). z ciałem w kształcie ryby) oraz mozazaury (ogromne gady wodne, które są najbliższymi krewnymi żyjących węży).
Oficjalna definicja dinozaura obejmuje wszystkich archozaurów o wyprostowanych kończynach, krewnych archozaurów o wyprostowanych kończynach, krokodyli. Tak więc, w pewnym sensie, dinozaury można uważać za krokodyle wyprostowane. Jednak ta linia nigdy nie wyewoluowała do latania w powietrzu lub pływania w morzu. Zamiast tego nisze te były zajmowane przez inne linie gadów diapsydowych (dwuotworowych czaszek), zwłaszcza plezjozaurów i pliozaurów. Pod koniec Ery Dinozaurów ichtiozaury i mozazaury ewoluowały i żyły również w morzach. Plezjozaury istniały w morzach prawie tak długo, jak dinozaury istniały na lądzie.
Jedną z grup gadów, która wyewoluowała prawie w tym samym czasie co pierwsze dinozaury, były pterozaury, wcześniej znane jako pterodaktyle, latające gady, które ostatecznie rozwinęły rozpiętość skrzydeł dochodzącą do 10 m (33 stóp). Wśród nich były największe latające zwierzęta wszechczasów, takie jak Quetzalcoatlus i Hatzegopteryx, chociaż te rozpiętości skrzydeł nie były typowe, a największe pterozaury wyewoluowały dopiero na krótko przed końcem kredy, kiedy wyginęły wszystkie dinozaury.
Inną ważną grupą czasami myloną z dinozaurami są pterozaury, gady żaglowe, które żyły w okresie permu, około 50 milionów lat przed pierwszymi dinozaurami, które chodziły po Ziemi. Pelykozaury mogły dorastać do 3 metra (1 stóp) długości, chociaż większość była znacznie mniejsza, około 2 metra (11 stopy) długości. Pelikozaury i inne synapsydy były tylko drugą główną grupą czworonogów dominującą w ekosystemach lądowych, po podstawowych gadach i olbrzymich płazach, które żyły w późnym karbonie i wczesnym permie. Terapsydy (perm/trias) były na trzecim miejscu, archozauromorfy (wczesny trias) były na czwartym, a dinozaury dopiero na piątym.