สัตว์เลื้อยคลานถือกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 320 ล้านปีก่อน^{[ 1 ]}ในช่วง ยุค คาร์บอนิเฟอรัสสัตว์เลื้อยคลานในความหมายดั้งเดิมของคำนี้ หมายถึงสัตว์ที่มีเกล็ดหรือกระดองวางไข่บนบกที่มีเปลือกแข็ง และมีกระบวนการเผาผลาญแบบเอ็กโทเท อร์ มิกเมื่อนิยามเช่นนี้ กลุ่มนี้จึงเป็นพาราไฟเลติกซึ่งไม่รวม สัตว์ เอนโดเทอร์มิกเช่นนกซึ่งสืบเชื้อสายมาจากสัตว์เลื้อยคลานที่นิยามไว้แต่เดิม การนิยามตามระบบการตั้งชื่อทางวิวัฒนาการซึ่งปฏิเสธกลุ่มพาราไฟเลติก จะรวมนกไว้ด้วย ในขณะที่ไม่รวมสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและ บรรพบุรุษ ซินาปซิด ของพวกมัน เมื่อนิยามเช่นนี้ Reptilia จึงเหมือนกับSauropsida

แม้ว่าปัจจุบันจะมีสัตว์เลื้อยคลานเพียงไม่กี่ชนิดที่เป็นผู้ล่าสูงสุดแต่ในอดีตเคยมีสัตว์เลื้อยคลานที่เป็นผู้ล่าสูงสุดอยู่มากมาย สัตว์เลื้อยคลานมีประวัติการวิวัฒนาการที่หลากหลายอย่างยิ่ง ซึ่งนำไปสู่ความสำเร็จทางชีวภาพ เช่นไดโนเสาร์เทโรซอร์ เพลซิโอ ซอร์ โมซาซอร์และอิคธิโอซอร์

ตามธรรมเนียมแล้วเชื่อกันว่าสัตว์เลื้อยคลานกลุ่มแรกเป็นอนาปซิดมีกะโหลกทึบที่มีรูเฉพาะสำหรับจมูก ตา ไขสันหลัง ฯลฯ^{[ 2 ]}การค้นพบช่องเปิดคล้ายไซแนปซิด ใน ส่วนบนของกะโหลกของสมาชิกหลายตัวในกลุ่มพาราเรปทิเลียรวมถึงแลนทาโนซูคอยด์ มิลเลอเร็ตทิด โบโลซอริ ด ไนคเทอโรเลอริ ดบางชนิดโปรโคโลโฟนอยด์บางชนิด และ เมโซซอร์อย่างน้อยบางชนิด^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}ทำให้เกิดความคลุมเครือมากขึ้น และปัจจุบันยังไม่แน่ชัดว่าบรรพบุรุษของสัตว์เลื้อยคลานมีกะโหลกแบบอนาปซิดหรือแบบไซแนปซิด^{[ 5 ]}ไม่นานหลังจากที่สัตว์เลื้อยคลานกลุ่มแรกปรากฏตัว พวกมันก็แยกออกเป็นสองสาขา^{[ 6 ]}สาขาหนึ่งคือไซแนปซิดา (รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในปัจจุบัน) มีช่องเปิดหนึ่งช่องในส่วนบนของกะโหลกด้านหลังดวงตาแต่ละข้าง ส่วนอีกสาขาหนึ่งคือซอรอปซิดาก็แบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก หนึ่งในนั้นคือ Parareptilia ที่กล่าวถึงข้างต้น ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มที่มีกะโหลกคล้ายอนาปซิด รวมถึงกลุ่มที่มีช่องเปิดหนึ่งช่องอยู่ด้านหลังดวงตาแต่ละข้าง (ดูด้านบน) สมาชิกของกลุ่มอื่นDiapsidaมีรูในกะโหลกอยู่ด้านหลังดวงตาแต่ละข้าง พร้อมกับรูที่สองที่อยู่สูงขึ้นไปบนกะโหลก หน้าที่ของรูในทั้งซินาปซิดและไดแอพซิดคือการลดน้ำหนักของกะโหลกและให้พื้นที่สำหรับกล้ามเนื้อขากรรไกรในการเคลื่อนไหว ทำให้สามารถกัดได้อย่างทรงพลังมากขึ้น^{[ 2 ]}

ตามความเชื่อดั้งเดิม เต่าเป็นอนาปซิดที่ยังมีชีวิตอยู่ โดยพิจารณาจากโครงสร้างกะโหลกของพวกมัน^{[ 7 ]}เหตุผลในการจัดประเภทนี้เป็นที่ถกเถียงกัน โดยบางคนแย้งว่าเต่าเป็นไดแอพซิดที่ย้อนกลับไปสู่สภาพดั้งเดิมนี้เพื่อปรับปรุงเกราะของพวกมัน (ดูParareptilia ) ^{[ 8 ]} การศึกษา ทางวิวัฒนาการ เชิงสัณฐาน วิทยาในภายหลังโดยคำนึงถึงเรื่องนี้ ทำให้เต่าถูกจัดอยู่ในกลุ่มไดแอพซิดอย่างมั่นคง^{[ 9 ]} การศึกษา ทางโมเลกุลทั้งหมดได้ยืนยันอย่างหนักแน่นว่าเต่าอยู่ในกลุ่มไดแอพซิด โดยส่วนใหญ่มักจัดเป็นกลุ่มพี่น้องกับอาร์โคซอร์ที่ ยังมีชีวิตอยู่ ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

กำเนิดของสัตว์เลื้อยคลานย้อนกลับไปประมาณ 320–310 ล้านปีก่อน ในพื้นที่ชุ่มน้ำในช่วงปลาย ยุค คาร์บอนิเฟอรัสเมื่อสัตว์เลื้อยคลานตัวแรกวิวัฒนาการมาจากลาบิรินโทดอนต์ขั้น สูง ^{[ 8 ]}สัตว์ที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกันซึ่งอาจเป็นแอมนิโอตซึ่งเป็นสัตว์เลื้อยคลานมากกว่าสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกคือCasineria ^{[ 14 ] [ 15 ]} (แม้ว่าจะมีการโต้แย้งว่ามันเป็น สัตว์ สะเทินน้ำสะเทินบกเทมนอสปอนดิล ก็ตาม ) ^{[ 16 ]}

รอยเท้าชุดหนึ่งจากชั้นหินฟอสซิลของโนวาสโกเชียซึ่งมีอายุ 315 ล้านปี แสดงให้เห็นนิ้วเท้าของสัตว์เลื้อยคลานทั่วไปและรอยพิมพ์ของเกล็ด^{[ 17 ]}รอยเท้าเหล่านี้ถูกระบุว่าเป็นของไฮโลโนมัสซึ่งเป็นสัตว์เลื้อยคลานที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จัก^{[ 18 ]}มันเป็นสัตว์ขนาดเล็กคล้ายกิ้งก่า ยาวประมาณ 20 ถึง 30 เซนติเมตร (8–12 นิ้ว) มีฟันแหลมคมจำนวนมากซึ่งบ่งชี้ว่ากินแมลงเป็นอาหาร^{[ 19 ]}อย่างไรก็ตาม รอยเท้าจาก ชั้นหิน Snowy Plains Formationของออสเตรเลีย ซึ่งมีอายุอยู่ในช่วงTournaisianของยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนต้น น่าจะเป็นของซอรอปซิดพื้นฐาน ซึ่งชี้ให้เห็นว่าสายพันธุ์นี้ขยายไปถึงยุคคาร์บอนิเฟอรัสตอนต้น^{[ 20 ]}

ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่Westlothiana (บางครั้งถือว่าเป็นแอมนิโอตต้นกำเนิดมากกว่าแอมนิโอ ตแท้ ) ^{[ 21 ]}และPaleothyrisซึ่งทั้งสองมีโครงสร้างที่คล้ายกันและคาดว่ามีนิสัยที่คล้ายกัน

สัตว์เลื้อยคลานยุคแรกๆ นั้นถูกบดบังรัศมีโดยสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกขนาดใหญ่ในกลุ่มลาบิรินโทดอนเช่นโคเคลโอซอรัสและยังคงเป็นส่วนเล็กๆ ที่ไม่โดดเด่นของกลุ่มสัตว์จนกระทั่งหลังยุคน้ำแข็งขนาดเล็กในตอนปลายยุคคาร์บอนิเฟอรัส

เดิมที เชื่อกันว่าสัตว์บกในช่วงปลายยุคคาร์บอนิเฟอรัสถึงต้นยุคเพอร์เมียนนั้นส่วนใหญ่เป็นเพลิโคซอร์ซึ่ง เป็นกลุ่ม พาราไฟเลติกของซินาปซิด พื้นฐาน อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ล่าสุดพบว่าสัตว์เลื้อยคลานอาจมีความหลากหลายมากกว่าซินาปซิดในช่วงปลายยุคคาร์บอนิเฟอรัสถึงต้นยุคเพอร์เมียน^{[ 22 ]}

สัตว์เลื้อยคลานอนาปซิด ซึ่ง มี กะโหลกศีรษะ ขนาดใหญ่ ที่ไม่มีรูหลังเบ้าตา ยังคงดำรงอยู่และเจริญเติบโตตลอดช่วงยุคเพอร์เมียนส่วนพาเรอาซอรัสมีขนาดใหญ่โตมโหฬารในช่วงปลายยุคเพอร์เมียนและในที่สุดก็สูญพันธุ์ไปเมื่อสิ้นสุดยุค^{[ 23 ]}หนึ่งในสัตว์เลื้อยคลานยุคแรกที่รู้จักกันดีที่สุดคือเมโซซอรัสซึ่งเป็นสกุลจากยุคเพอร์เมียนตอนต้นที่กลับไปอาศัยอยู่ในน้ำและล่าสัตว์ต่างๆ เช่นไพโกเซฟาโลมอร์ฟาซึ่งเป็นอันดับของสัตว์จำพวกครัสเตเชียนที่ สูญพันธุ์ไปแล้ว ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

ในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน สัตว์เลื้อยคลานสองช่องได้แยกออกเป็นสองสายพันธุ์หลัก คืออาร์โคซอร์ (บรรพบุรุษของจระเข้และไดโนเสาร์) และเลพิโดซอร์ (บรรพบุรุษของตุอาทารากิ้งก่า และงูในปัจจุบัน) ทั้งสองกลุ่มยังคงมีลักษณะคล้ายกิ้งก่า มีขนาดเล็ก และไม่เด่นชัดนักในช่วงยุคเพอร์เมียน

ช่วงปลายยุคเพอร์เมียนเกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยรู้จัก (ดูเหตุการณ์การสูญพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน-ไทรแอสสิก ) สัตว์ขนาดใหญ่ในกลุ่มซินาปซิดส่วนใหญ่ในยุคแรกๆ หายไป และถูกแทนที่ด้วย ไดแอพซิดใน กลุ่ม อาร์ โคซอโรเมอร์ฟอาร์โคซอร์มีลักษณะเด่นคือขาหลังยาวและยืนตัวตรง รูปแบบแรกๆ ดูคล้ายจระเข้ขายาว อาร์โคซอร์กลายเป็น กลุ่มที่โดดเด่น ในช่วง ยุค ไทรแอสสิก พัฒนาไปเป็น ไดโนเสาร์และเทโรซอร์ที่รู้จักกันดีรวมถึงซูโดซู เชียนด้วย ยุคมีโซโซอิกมักถูกเรียกว่า "ยุคแห่งสัตว์เลื้อยคลาน" ซึ่งเป็นวลีที่นักบรรพชีวินวิทยาในต้นศตวรรษที่ 19 ชื่อกิเดียน แมนเทลล์บัญญัติขึ้น โดยเขาตระหนักว่าไดโนเสาร์และบรรพบุรุษของจระเข้เป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกที่โดดเด่น ไดโนเสาร์บางชนิดเป็นสัตว์บกที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา ในขณะที่เทโรพอด ขนาดเล็กบางชนิด ให้กำเนิดนกตัว แรก ^{[ 23 ]}

กลุ่มพี่น้องของ Archosauromorpha คือLepidosauromorphaซึ่งประกอบด้วยsquamatesและrhynchocephaliansรวมถึงญาติฟอสซิลของพวกมัน Lepidosauromorpha ประกอบด้วยกลุ่มสัตว์เลื้อยคลานทะเลในยุคมีโซโซอิกอย่างน้อยหนึ่งกลุ่มหลัก ได้แก่mosasaursซึ่งถือกำเนิดขึ้นในช่วง ยุค ครีเทเชียส การจัดวางทางวิวัฒนาการของกลุ่มสัตว์เลื้อยคลานทะเลฟอสซิลกลุ่มหลักอื่นๆ เช่นsauropterygiansและichthyosaursซึ่งวิวัฒนาการในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกและช่วงกลางยุคไทรแอสสิกตามลำดับ ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ผู้เขียนหลายคนเชื่อมโยงกลุ่มเหล่านี้เข้ากับ lepidosauromorphs ^{[ 28 ]}หรือ archosauromorphs ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}และยังมีการโต้แย้งว่า ichthyosaurs เป็น diapsids ที่ไม่ได้อยู่ในกลุ่มที่ครอบคลุมน้อยที่สุดซึ่งประกอบด้วย lepidosauromorphs และ archosauromorphs ^{[ 32 ]}

สัตว์ในวงศ์เทอราปซิดส์เผชิญกับแรงกดดันจากไดโนเสาร์มากขึ้นเรื่อยๆ ในยุคจูราสสิกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์ ในวงศ์ไตร ทิโลดอนทิดส์เป็นเพียงกลุ่มเดียวที่รอดชีวิตมาได้จนถึงปลายยุคนั้น

จุดสำคัญของการเปลี่ยนแปลงจากสัตว์เลื้อยคลานไปเป็นนก ได้แก่ วิวัฒนาการจากเกล็ดไปเป็นขนวิวัฒนาการของจะงอยปาก (แม้ว่าจะวิวัฒนาการแยกกันในสิ่งมีชีวิตอื่น) การเกิดโพรงในกระดูก การพัฒนาความ สามารถ ในการบิน และการเป็นสัตว์เลือดอุ่น

เชื่อกันว่าวิวัฒนาการของนกเริ่มต้นใน ยุค จูราสสิกโดยนก ยุคแรกสุดมีต้น กำเนิดมาจากไดโนเสาร์เทอโรพอด นกถูกจัดอยู่ในชั้นทางชีววิทยาที่เรียกว่า Aves (นก) สปีชีส์ที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักในชั้น Aves คือArchaeopteryx lithographicaจาก ยุค จูราสสิก ตอนปลาย การจัดจำแนก ทางวิวัฒนาการสมัยใหม่จัดให้นกอยู่ในกลุ่ม ไดโนเสาร์ Theropodaตามฉันทามติในปัจจุบัน Aves และCrocodiliaเป็นสมาชิกที่ยังมีชีวิตอยู่เพียงสองกลุ่มในกลุ่มที่ไม่มีการจัดลำดับชั้นที่เรียกว่า Archosauria

แผนภูมิวิวัฒนาการแบบง่ายจาก Senter (2007) ^{[ 33 ]}

การสิ้นสุดของ ยุค ครีเทเชียสทำให้สัตว์เลื้อยคลานขนาดใหญ่ในยุคมีโซโซอิกสูญพันธุ์ไป นอกจากกิจกรรมภูเขาไฟจำนวนมหาศาลในเวลานั้นแล้ว การชนของอุกกาบาตที่ทำให้เกิดรอยต่อระหว่างยุคครีเทเชียสและยุคพาลีโอจีนได้รับการยอมรับว่าเป็นสาเหตุหลักของการสูญพันธุ์ ครั้งใหญ่ครั้งนี้ ในบรรดาสัตว์เลื้อยคลานทะเลขนาดใหญ่เหลือ เพียง เต่าทะเล เท่านั้น และในบรรดาไดโนเสาร์ เหลือเพียง เทอโรพอด ขนาดเล็กที่มีขน ในรูปของนก เท่านั้นที่รอดชีวิต การสิ้นสุดของ "ยุคสัตว์เลื้อยคลาน" นำไปสู่ ​​"ยุคสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม" แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงถ้อยคำ แต่การเพิ่มจำนวนของสัตว์เลื้อยคลานยังคงดำเนินต่อไปตลอดช่วงยุคซีโนโซอิก ปัจจุบัน สัตว์เลื้อยคลานในกลุ่มสความาเมต (Squamates) constitute เป็นส่วนใหญ่ของสัตว์เลื้อยคลานที่ยังมีชีวิตอยู่ (มากกว่า 90%) ^{[ 34 ]}มีสัตว์เลื้อยคลานที่ยังมีชีวิตอยู่ประมาณ 9,766 ชนิด^{[ 34 ]}เมื่อเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 5,400 ชนิด ดังนั้นจำนวนชนิดของสัตว์เลื้อยคลาน (ไม่รวมนก) จึงเกือบเป็นสองเท่าของจำนวนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

หลังจากเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนได้กวาดล้างไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นกทั้งหมด ( โดยทั่วไปแล้ว นกถือเป็นไดโนเสาร์ที่รอดชีวิต) และกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายกลุ่ม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีรกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีถุงหน้าท้องได้แตกแขนงออกไปเป็นรูปแบบและนิเวศวิทยาใหม่ๆ มากมายตลอดช่วง ยุค พาลีโอจีนและนีโอจีนบางชนิดมีขนาดใหญ่โตมโหฬารและมีความหลากหลายเกือบเท่ากับไดโนเสาร์ในอดีต อย่างไรก็ตาม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาด ใหญ่ ก็ไม่เคยสูงตระหง่านเท่ากับซอโรพอดบางชนิด

ถึงกระนั้น สัตว์เลื้อยคลานขนาดใหญ่ก็ยังคงเป็นส่วนประกอบสำคัญของสัตว์ขนาดใหญ่ เช่นเต่ายักษ์ [ ^{35 ] [ 36 ] เม}ตาซูเชียนขนาดใหญ่^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}และวารานิดขนาด ใหญ่

เต่าอาจวิวัฒนาการมาจากสัตว์ในวงศ์ Anaspidae แต่ต้นกำเนิดที่แท้จริงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดและมีการถกเถียงกันอย่างมาก ฟอสซิลมีอายุย้อนไปประมาณ 220 ล้านปีก่อนและมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่ง เต่ากลุ่มแรกเหล่านี้ยังคงมีโครงสร้างร่างกายแบบเดียวกับเต่าในปัจจุบันทั้งหมด และส่วนใหญ่กินพืชเป็นอาหาร โดยบางชนิดกินเฉพาะสิ่งมีชีวิตในทะเลขนาดเล็กเท่านั้น กระดองที่เป็นเอกลักษณ์เชื่อว่าวิวัฒนาการมาจากส่วนขยายของกระดูกสันหลังและซี่โครงที่กว้างขึ้นแล้วเชื่อมติดกัน ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากฟอสซิลของOdontochelys semitestaceaซึ่งมีกระดองที่ไม่สมบูรณ์ที่กำเนิดจากซี่โครงและกระดูกสันหลัง สัตว์ชนิดนี้ยังมีฟันที่จงอยปาก ซึ่งให้การสนับสนุนเพิ่มเติมว่ามันเป็นฟอสซิลที่เป็นตัวเปลี่ยนผ่าน แม้ว่าข้อกล่าวอ้างนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ กระดองนี้วิวัฒนาการขึ้นเพื่อป้องกันผู้ล่า แต่ก็ทำให้สัตว์บกเคลื่อนที่ช้าลงอย่างมาก ซึ่งเป็นสาเหตุให้หลายชนิดสูญพันธุ์ไปในยุคปัจจุบัน เนื่องจากสิ่งมีชีวิตต่างถิ่นแย่งชิงอาหาร และพวกมันไม่สามารถหลีกหนีจากมนุษย์ได้ ทำให้มีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดในอันดับนี้ใกล้สูญพันธุ์

สเฟโนดอนเทียนถือกำเนิดขึ้นในช่วงกลางยุคไทรแอสสิก และปัจจุบันประกอบด้วยสกุลเดียวคือตุอาทาราซึ่งประกอบด้วยสองสายพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ซึ่งอาศัยอยู่ในนิวซีแลนด์และเกาะเล็กๆ รอบๆ ประวัติวิวัฒนาการของพวกมันเต็มไปด้วยหลายสายพันธุ์^{[ 40 ]}การค้นพบทางพันธุศาสตร์โบราณเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าตุอาทารามีแนวโน้มที่จะเกิดสปีชีส์ใหม่อย่างรวดเร็ว

สัตว์เลื้อยคลานอันดับล่าสุดคือ สควอเมต^{[ 41 ]}ซึ่งมีลักษณะเด่นคือมีกระดูกควอดเรต ที่เคลื่อนที่ได้ (ทำให้ขากรรไกรบนเคลื่อนไหวได้) มีเกล็ดแข็งและเฮมิเพเนสพวกมันมีต้นกำเนิดมาจากยุคจูราสสิกตอนต้น และประกอบด้วยสามอันดับย่อย ได้แก่Lacertilia (paraphyletic), SerpentesและAmphisbaeniaแม้ว่าจะเป็นอันดับล่าสุด แต่สควอเมตก็มีจำนวนชนิดมากกว่าอันดับสัตว์เลื้อยคลานอื่นๆ สควอเมตเป็น กลุ่ม โมโนฟิเลติกที่รวมอยู่กับSphenodontia (เช่นตุอาทารา ) ในLepidosauriaอันดับใหญ่หลังนี้ ร่วมกับสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วบางชนิด เช่นเพลซิโอซอร์ประกอบกันเป็นLepidosauromorpha ซึ่งเป็น อินฟราคลาสพี่น้องของกลุ่มArchosauromorphaที่ประกอบด้วยจระเข้ เต่า และนก แม้ว่าฟอสซิลของสัตว์เลื้อยคลานกลุ่มสควาเมตจะปรากฏครั้งแรกในยุคจูราสสิก ตอนต้น แต่การวิเคราะห์วิวัฒนาการของไมโทคอนเดรียชี้ให้เห็นว่าพวกมันวิวัฒนาการขึ้นในยุคเพอร์เมียน ตอนปลาย ความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการส่วนใหญ่ภายในกลุ่มสควาเมตยังไม่ได้รับการไขอย่างสมบูรณ์ โดยความสัมพันธ์ของงูกับกลุ่มอื่นๆ เป็นปัญหามากที่สุด จากข้อมูลทางสัณฐานวิทยา เชื่อกันว่ากิ้งก่าอิกัวนิดแยกตัวออกจากสควาเมตกลุ่มอื่นๆ ตั้งแต่เนิ่นๆ แต่การวิเคราะห์วิวัฒนาการระดับโมเลกุล ล่าสุด ทั้งจากดีเอ็นเอไมโทคอนเดรียและดีเอ็นเอนิวเคลียร์ไม่สนับสนุนการแยกตัวในช่วงต้นนี้^{[ 42 ]} เนื่องจากงูมี นาฬิกาโมเลกุลที่เร็วกว่าสควาเมตกลุ่มอื่นๆ^{[ 42 ]}และมีฟอสซิลงูและบรรพบุรุษของงูในยุคแรกๆ น้อยมาก^{[ 43 ]}จึงเป็นการยากที่จะไขความสัมพันธ์ระหว่างงูกับกลุ่มสควาเมตกลุ่มอื่นๆ

สิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกที่แสดงลักษณะคล้ายคลึงกับจระเข้^{[ 44 ]}คือCrurotarsiซึ่งปรากฏขึ้นในช่วงต้นยุคไทรแอสสิกเมื่อ 250 ล้านปีก่อน จากนั้นกลุ่ม Eusuchia ก็ถือกำเนิดขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อ 220 ล้านปีก่อน ซึ่งในที่สุดก็จะนำไปสู่กลุ่มจระเข้ โดยกลุ่มแรกถือกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 85 ล้านปีก่อนในช่วงปลายยุคครีเทเชียส หลักฐานฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดของ Eusuchia คือสกุลIsisfordiaสายพันธุ์ในยุคแรกส่วนใหญ่กินปลาและพืชเป็นอาหาร พวกมันอาศัยอยู่บนบก มีขาที่ยาว (เมื่อเทียบกับจระเข้ในปัจจุบัน) และหลายชนิดเดินสองขา เมื่อความหลากหลายเพิ่มขึ้น นักล่าระดับสูงสุดจำนวนมากก็ถือกำเนิดขึ้น ซึ่งทั้งหมดสูญพันธุ์ไปแล้ว จระเข้ในปัจจุบันถือกำเนิดขึ้นจากลักษณะวิวัฒนาการเฉพาะ การสูญเสียการเดินสองขาอย่างสมบูรณ์ถูกแลกเปลี่ยนกับการยืนสี่ขาที่ต่ำโดยทั่วไป เพื่อให้เข้าสู่แหล่งน้ำได้ง่ายและสังเกตเห็นได้ยากขึ้น รูปร่างของกะโหลก/ขากรรไกรเปลี่ยนไปเพื่อให้สามารถจับได้มากขึ้น พร้อมกับรูจมูกและดวงตาที่ชี้ขึ้นด้านบนการเลียนแบบนั้นเห็นได้ชัด^{[ 45 ]}เนื่องจากหลังของจระเข้ทุกชนิดมีลักษณะคล้ายท่อนไม้ลอยน้ำ และโทนสีโดยทั่วไปของสีน้ำตาลและสีเขียวเลียนแบบมอสหรือไม้ หางของพวกมันยังมีรูปร่างคล้ายใบพายเพื่อเพิ่มความเร็วในการว่ายน้ำ กลุ่มที่เหลืออยู่เพียงกลุ่มเดียว^{[ 46 ]}ของอันดับนี้คือจระเข้อัลลิเกเตอร์จระเข้เคย์แมน จระเข้จระเข้ปากยาวและจระเข้ปาก ยาวเทียม