Sự kiện tuyệt chủng Phấn Trắng – Cổ Cận
Các kiểu tuyệt chủng > Động vật không xương sống ở biển

Có sự biến động trong hồ sơ hóa thạch cũng như đối với tốc độ tuyệt chủng của các loài động vật không xương sống biển trong suốt ranh giới K-T. Tốc độ biểu kiến chịu ảnh hưởng của sự thiếu vắng các hồ sơ hóa thạch hơn là sự tuyệt chủng trên thực tế.
Bọ nước (Ostracoda), là một nhóm nhỏ các loài giáp xác phổ biến trong thời kỳ tương ứng với tầng Maastricht thượng, để lại trầm tích hóa thạch ở nhiều nơi khác nhau. Sự xem xét các hóa thạch này cho thấy sự đa dạng của Ostracoda trong thế Paleocen thấp hơn so với các khoảng thời gian khác trong kỷ đệ Tam. Tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại không biết chắc liệu sự tuyệt chủng đã xảy ra trước hay trong khi hình thành ranh giới này.
Khoảng 60% các chi san hô đá (Scleractinia) tuổi Creta muộn đã không vượt qua được ranh giới K–T để tiến sang thế Paleocen. Phân tích tiếp theo về sự tuyệt chủng của san hô cho thấy rằng khoảng 98% các loài san hô tập đoàn, những loài sống trong môi trường nước ấm, nông, cận nhiệt đới, đã tuyệt chủng. Các loài san hô đơn độc thường không tạo thành rạn san hô và sống trong môi trường nước lạnh và sâu hơn (dưới đới sáng rõ) của đại dương thì bị ảnh hưởng ít hơn tại ranh giới K–T. Các loài san hô tập đoàn dựa vào quan hệ cộng sinh với tảo quang hợp, mà các loài tảo này bị chết đi trong sự kiện xung quanh ranh giới K-T. Tuy nhiên, việc sử dụng dữ liệu từ các hóa thạch san hô để hỗ trợ cho sự kiện tuyệt chủng K-T và sau đó là sự phục hồi trong thế Paleocen phải cân đối với những thay đổi đã xảy ra trong các hệ sinh thái san hô trong suốt ranh giới K–T.
Số lượng các chi động vật chân đầu, động vật da gai, và thân mềm hai mảnh vỏ đã thể hiện sự suy giảm đáng kể từ sau ranh giới K-T. Hầu hết các loài động vật tay cuộn (Brachiopoda), một ngành nhỏ các loài động vật không xương sống biển, đã sống sót qua sự kiện K–T và đa dạng hóa trong suốt thời kỳ Paleocen sớm.
Ngoại trừ các loài nautiloidea (đại diện hiện đại là bộ nautilida) và coleoidea (đã tách ra thành Octopoda, Teuthida, và Sepiida hiện đại) tất cả các loài động vật thâm mềm khác thuộc lớp Chân đầu bị tuyệt chủng tại ranh giới K-T. Các loài này bao gồm tiễn thạch (Belemnoidea) có ý nghĩa sinh thái quan trọng, cũng như cúc đá là một nhóm động vật chân đầu có vỏ có sự đa dạng cao về số lượng và phân bố rộng rãi. Các nhà nghiên cứu chỉ ra viễn cảnh sinh sản của các loài nautiloidea còn sống sót nhờ vào số lượng trứng ít nhưng to hơn, cách thức này đóng vai trò quan trọng trong sự sống còn của nhóm tương tự chúng là cúc đá qua sự kiện tuyệt chủng. Ngược lại, cúc đá dùng cách sinh sản dạng phiêu sinh (nhiều trứng và ấu trùng phiêu sinh), điều này có thể làm chúng bị phá hủy trong sự kiện tuyệt chủng K-T. Một nghiên cứu khác còn cho thấy rằng sau khi Ammonoidea bị loại ra khỏi hệ sinh vật toàn cầu thì Nautiloidea bắt đầu phân tán tiến hóa thành các dạng có vỏ và phức tạp mặc dù các yếu tố này chỉ có ở cúc đá.
Khoảng 35% các chi động vật da gai bị tuyệt chủng ở ranh giới K-T, mặc dù các đơn vị phân loại đã từng thịnh vượng trong các môi trường nước nông vĩ độ thấp trong suốt Creta muộn có tốc độ tuyệt chủng cao nhất. Các loài da gai ở môi trường nước sâu hơn và vĩ độ trung bình thì ít bị ảnh hưởng ở ranh giới K-T. Kiểu tuyệt chủng là do mất môi trường sống, đặc biệt là sự nhấn chìm các khối cacbonat là các rạn san hô nước nông đã có trước đó, do sự kiện tuyệt chủng.
Các nhóm động vật không xương sống khác như rudist (nghêu tạo rạn san hô) và Inoceramus (loài khổng lồ có quan hệ với sò (Pectinidae) hiện đại) cũng bị tuyệt chủng ở ranh giới K-T.