ワニ形上目
新鰐類の代表例として挙げられる属に後期ジュラ紀のゴニオフォリスがいる。ゴニオフォリスは全長2,3メートルで、現生のワニと酷似した腹這いの姿勢を採っていた。つまり、より基盤的なワニ形上目のように内陸を直立歩行するのではなく、水辺に潜む捕食動物としての半水棲の生態に適応していた。後期ジュラ紀のメトリオリンクスに代表されるメトリオリンクス科(英語版)は海棲適応を果たしており、四肢はヒレ状に特殊化を遂げた。ただし当時の頂点捕食者は彼らではなく首長竜のリオプレウロドンであったと推測される。
新顎類は白亜紀に大型化を遂げた。その代表例は前期白亜紀のサルコスクスである。サルコスクスは全長約12メートルに達する大型の捕食動物で、魚類だけでなく翼竜や中型の恐竜も獲物にしていたと考えられている。後期白亜紀には正鰐類が出現し、そのうち現生ワニ目のクロコダイル科とアリゲーター科が分布を拡大した。これらの属種には北極へ進出するものもいた。ガビアル科の出現は前者2科と比べて遅く、新生代の古第三紀始新世の前期に出現した。
なお、半水棲の新鰐類のみが白亜紀末の大量絶滅を生き延びたわけではない。新鰐類の姉妹群であるノトスクス亜目(英語版)に属するセベコスクス類(英語版)と呼ばれる陸棲の系統は、新第三紀中新世までの化石記録が確認されている。
これは、腸骨の寛骨臼が外側を向く基盤的な主竜形類と異なり、ワニ形上目では寛骨臼が大腿骨頭側へ拡大して下側を向いている(すなわち大腿骨軸が下向きに位置する)ためである。この直立歩行の獲得は寛骨臼が貫通して直立を可能とした恐竜の直立様式とは由来を異とする。なお、現生のワニでは大腿骨が下向きになっておらず、直立姿勢は失われている。現生のワニでは這い歩き、半直立の高這い、ギャロップといった歩行様式が見られる。
遠位足根骨は癒合しており、獣弓目ゴルゴノプス亜目との収斂を示す。足根骨の蝶番状の関節には隆起があり、足の筋肉の力を補助している。また、ラウィスクス類やオルニトスクス科(英語版)と同様に第5中足骨が退化し失われている。加えてワニ形上目では第5趾も失われている。
軟組織の化石記録を遡ることはできないが、ワニと鳥類に2心房2心室の心臓が確認されていることから、ワニ形上目も2心房2心室の心臓を持っていたと推測される。また有鱗目やカメ(主竜形類)は2心房1心室の心臓を持つため、2心房2心室という形態形質は槽生の獲得後に進化したと考えられる。