Οι Ιχθυόσαυροι, το όνομα των οποίων σημαίνει «σαύρα ψαριού» στα ελληνικά, ήταν μεγάλα θαλάσσια ερπετά που έζησαν μεταξύ 230 και 90 εκατομμύρια χρόνια πριν. Επιφανειακά έμοιαζαν με ψάρια ή δελφίνια. Οι Ιχθυόσαυροι μοιράζονταν τις θάλασσες της Γης με καρχαρίες, ψάρια και άλλα θαλάσσια ερπετά όπως οι πλειόσαυροι και οι πλειόσαυροι. Οι Ιχθυόσαυροι περιγράφηκαν για πρώτη φορά από απολιθώματα που ανακαλύφθηκαν το 1699 στην Ουαλία.
Οι Ιχθυόσαυροι εξελίχθηκαν μόλις 21 εκατομμύρια χρόνια μετά τη μεγαλύτερη μαζική εξαφάνιση στην ιστορία και εξαφανίστηκαν περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια πριν από τη μαζική εξαφάνιση που σκότωσε τους δεινόσαυρους. Αν και οι ιχθυόσαυροι μερικές φορές λανθασμένα αποκαλούνται δεινόσαυροι, δεν ήταν. Η δομή του σώματος των ιχθυόσαυρων που μοιάζει με ψάρι οδήγησε τον βιολόγο Stephen Jay Gould να τους αποκαλέσει το αγαπημένο του παράδειγμα παράλληλης εξέλιξης.
Η εξέλιξη των ιχθυόσαυρων σε απλοποιημένες μορφές που μοιάζουν με δελφίνια γίνεται ακόμη πιο αξιοσημείωτη από το γεγονός ότι εξελίχθηκαν από επίγεια ερπετά χωρίς κανένα χαρακτηριστικό του σώματος για να εργαστούν. ούτε καν όσο ένα μικρό ουραίο πτερύγιο. Οι πρώτοι ιχθυόσαυροι ήταν μικροί (περίπου ένα μέτρο σε μήκος) και δεν είχαν τα μακριά βατραχοπέδιλα των μεταγενέστερων ιχθυόσαυρων, που κολυμπούσαν αντ’ αυτού με μια κυματιστή κίνηση σαν χέλι.
Οι περισσότεροι ιχθυόσαυροι είχαν μήκος περίπου 2 έως 4 μέτρα (6.6 έως 13.2 πόδια), με κεφάλι σαν φώκαινα, μακρύ ρύγχος και αιχμηρά δόντια. Μερικά έφτασαν τα 55 πόδια (17 μέτρα) σε μήκος, όπως το Shonisaurus, το κρατικό απολίθωμα της Νεβάδα, αν και ήταν πολύ μεγάλα και πολύ λιγότερο τυπικά. Το μεγαλύτερο ήταν το Shonisaurus sikanniensis, το μεγαλύτερο γνωστό θαλάσσιο ερπετό στα 21 μέτρα (69 πόδια). Οι μεγαλύτεροι ιχθυόσαυροι πέθαναν από τις εξαφανίσεις στο τέλος της Τριασικής περιόδου.
Οι περισσότεροι ιχθυόσαυροι είχαν μεγάλα, διογκωμένα μάτια. Έτρωγαν κρέας, ιδιαίτερα ψάρι και περιστασιακά θαλασσοπούλια ή ανήλικα θαλάσσια ερπετά. Η ακμή των ιχθυόσαυρων βρισκόταν στο Τριασικό και εξελίχθηκαν την ίδια εποχή που εξελίχθηκαν και οι δεινόσαυροι. Μετά το Τριασικό και την πρώιμη Ιουρασική, η ποικιλομορφία τους κατέβηκε και μέχρι τα μέσα της Ιουρασικής, όλοι οι ιχθυόσαυροι ανήκαν σε ένα μόνο κλάδο. Στη συνέχεια, οι Ιθυόσαυροι εξαφανίστηκαν στην Κρητιδική, μια από τις μοναδικές μεγάλες ομάδες που εξαφανίστηκαν μόνοι τους και όχι λόγω της μαζικής εξαφάνισης στο τέλος της περιόδου.