Fyrstu sauropterygians með nákvæma stratigraphic datum liggur innan Spathian deild Olenekian tímabil í Suður-Kína. Fyrstu dæmi voru lítil (um 60 cm), hálf-vatn leysa-líkt dýr með löngum útlimum (pachypleurosaurs), en þeir vaxa fljótt að vera nokkra metra löng og dreifa í grunnt vatn (nothosaurs). The Triassic-Jurassic útrýmingar atburður útrýmti þeim öllum nema fyrir plesiosaurs. Á snemma Jurassic, þetta fljótt breiddist í bæði lang-smá-höfuð plesiosaurs, og stutt-höfuð stór-höfuð plesiosaurs. Upphaflega var talið að plesiosaurs og plesiosaurs voru tveir sérstakir tegundir.
langhnakkaðir smáhöfuð plesiosaurar og stutthnakkaðir stórhöfuð pliosaurar