Toate speciile cunoscute de specii care au trăit deja în mare și nu au fost alese pentru pământ și au fost vivipare. Ichthyosaurs au avut o structură craniană de tip euryasps, pe care au primit-o de la strămoșii diapsieni. Dinții reptilienilor marini s-au schimbat de mai multe ori în timpul vieții. Terminalele acestor șopârle au fost folosite pentru a controla direcția și pentru a susține echilibrul corpului.
Coada a constat din spiritul lamelor, cel inferior fiind susținut de coloană vertebrală. Reprezentantul standard avea ochi bulbuci de dimensiuni mari, care erau protejați de un inel osos, toate acestea indicând faptul că aceste animale au fost vânate zi și noapte. În acest sens, ochii unor specii ar putea ajunge la 20 de centimetri în diametru.
La toate acestea, cel mai probabil animalele aveau receptori dermali similari cu liniile laterale, acest lucru fiind indicat de urmele vaselor de sange si nervilor pe oasele craniului. Pielea este lipsită de solzi, astfel încât corpurile lor pot ușor aluneca în apă și, cel mai probabil, a fost acoperită cu mucus. Ei bine, adaptate la traficul de mare viteză, unii șopârle de mare ar putea fi scafandri de mare adâncime, cum ar fi balenele.
Cel mai probabil, trupurile acestor animale marine au avut o culoare de tip contra-umbră (partea de sus întunecată și fundul luminii) cu o ușoară albăstruie. Cel mai mare ihthyosaur, descris de oamenii de știință, este un shonizavr care a trăit în Triassicul târziu în actuala Canada și avea un schelet de 23 de metri lungime.
Unii dintre primii reprezentanți ai dinozauri marini au avut dinți cu care au mancat scoici. Cele mai multe dintre acestea, au bucurat, de asemenea, de pește, iar în unele dintre speciile mai mari au avut fălci și dinți grele, din care putem concluziona că aceste persoane mananca reptile mici.
O specie tipică din acest grup a fost descrisă în 1821. Acestea au existat pentru aproape întreaga perioadă mezozoică, dar cele mai înfloritoare au avut loc în perioada jurasică, până când în perioada cretacică au fost înlocuite de plesiosaurari. În perioada de sărăcie, numărul acestor reptile marine a scăzut drastic, până când cretacicul târziu a trăit să supraviețuiască doar platytergii.