过的最巨大动物，包括许多知名的属，如迷惑龙（原名为雷龙）、腕龙、梁龙等。蜥脚类恐龙首次出现于三叠纪晚期（2亿1000万年前），牠们当时的外表类似基础蜥脚形亚目恐龙。到了侏儸纪晚期（1亿5000万年前），蜥脚类恐龙的分布广泛，尤其是梁龙科与腕龙科。只有泰坦巨龙类存活到白垩纪晚期，但牠们几乎分佈于全球。然而，泰坦巨龙类与其他非鸟类的恐龙在白垩纪-第三纪灭绝事件中灭绝了。蜥脚下目的化石在各大陆都有发现，包含南极洲。但是，很少发现完整的蜥脚类化石。许多物种，尤其是最大型的物种，仅发现相关联或是非天然状态的骨头。