ニオブララ累層
モササウルス科はニオブララ累層において最も一般的な海生爬虫類であり、当時の海で最も繁栄を極めた。ニオブララ累層のモササウルス科にはティロサウルス亜科・プリオプラテカルプス亜科・モササウルス亜科・ハリサウルス亜科の4亜科がおり、頭足類・魚類・カメ・翼竜類・鳥類・首長竜を捕食する支配的な捕食動物だった。小型のモササウルス類を捕食したする化石証拠も発見されている。しかし、クレトキシリナといった大型のサメに襲われることもあった。
当時のニオブララ累層は西部内陸海路の中央に存在していたため、この地域にモササウルス類の若い個体が居ることは、モササウルス類が数百キロメートル沖に出て出産したことを示唆している。幼体は捕食者に対して脆弱であると推測されており、モササウルス類は単独でなく集団で生活していた可能性が高い。また、胎生の動物は卵生の動物よりも幼体の個体数が一般的に少ない傾向があるため、産まれた個体が少ない場合には個体数維持のため集団に保護を求めた可能性が高い。
ティロサウルス
プラテカルプス
プレシオプラテカルプス
クリダステス
エオナタトル
分類学にも左右されるが、2 - 4属の翼竜が生息していた。ニクトサウルス以外は翼指竜亜目プテラノドン科に属する。ニクトサウルスをプテラノドン科に含むとする見解もあり、少なくともプテラノドンと遠い関係にあるわけではない。成体の雄の標本にはいずれも頭部に巨大な鶏冠があった。ニオブララ累層の翼竜はおそらく海上で大半の時間を過ごしていたとみられ、陸に向かうことは少なかったと考えられている。ニクトサウルスは翼を支える第4指節骨以外の指を欠いており、陸上を四足歩行したと推定されている他の翼竜と比較して陸上での行動が制限されたことを示している。
ダウンドラコ
ゲオステルンベルギア
ニクトサウルス
プテラノドン