Useita eläimiä pidetään yleisesti dinosauruksina. Tämä johtuu siitä, että nämä eläimet voivat olla pinnallisesti samankaltaisia kuin dinosaurukset, koska ne ovat myös matelijoita ja suuria tai asuivat samanaikaisesti dinosaurusten kanssa, mutta eivät ole osa dinosaurian superjärjestystä. Näitä eläimiä ovat pelykososaurukset, kuten Dimetrodon (purjeen tukemat matelijat, jotka elivät yli 50 miljoonaa vuotta ennen kuin dinosaurukset tulivat runsaiksi), pterosaurukset (lentävät matelijat, jotka olivat rinnakkain dinosaurusten kanssa), plesiosaurukset, pliosaurukset (pitkäkaulaiset vesimatelijat), ichythosaurs (toinen vesieläinten matelija) kalan muotoinen runko) ja mosasaurukset (valtavat vesieläinten matelijat, jotka ovat elävien käärmeiden lähisukulaisia).
Dinosauruksen virallinen määritelmä kattaa kaikki pystysuorat archosaurukset, jotka ovat levinneiden raajojen archosaurusten sukulaisia, krokotiileja. Joten dinosauruksia voidaan tietyssä mielessä pitää pystyssä seisovina krokotiileinä. Tämä suku ei kuitenkaan koskaan kehittynyt lentämään ilmassa tai uimaan meressä. Sen sijaan näillä kapeilla oli muita diapsidisia (kaksireikäisiä kalloja) matelijalinjoja, erityisesti plesiosauruksia ja pliosauruksia. Dinosaurusten aikakauden loppupuolella ichthyosaurs ja mosasaurs kehittyivät ja asuivat myös merissä. Plesiosauruksia oli merissä lähes yhtä kauan kuin dinosauruksia maassa.
Yksi matelijaryhmä, joka kehittyi lähes samaan aikaan kuin ensimmäiset dinosaurukset, olivat pterosaurukset, jotka tunnettiin aiemmin nimellä pterodactyls, lentävät matelijat, jotka lopulta kehittivät jopa 10 metrin (33 jalan) siipien. Heidän joukossaan olivat kaikkien aikojen suurimmat lentävät eläimet, kuten Quetzalcoatlus ja Hatzegopteryx, vaikka nämä siipien ulottuvuudet eivät olleet tyypillisiä, ja suurimmat pterosaurukset kehittyivät vasta vähän ennen liitukauden loppua, jolloin kaikki dinosaurukset kuolivat sukupuuttoon.
Toinen tärkeä ryhmä, joka joskus sekoitetaan dinosauruksiin, ovat pterosaurukset, purjeen tukemat matelijat, jotka asuivat Permin aikana, noin 50 miljoonaa vuotta ennen kuin ensimmäiset dinosaurukset kävelivät maan päällä. Pelycosaurukset voisivat kasvaa jopa 3 1/2 metrin pituisiksi, vaikka useimmat olivat paljon pienempiä, noin 11 metrin (1 jalkaa) pitkiä. Pelykosaurukset ja muut synapsidit olivat vain toinen suuri ryhmä tetrapodeja, jotka hallitsivat maanpäällisiä ekosysteemejä, kun matelijat ja jättiläinen sammakkoeläimet elivät myöhäisen hiilen ja varhaisen permianin aikana. Therapsidit (Permian/Triassic) olivat kolmannet, Archosauromorphs (Early Triassic) olivat neljäs ja dinosaurukset olivat vain viides.