Ближайшие родичи плезиозавров — плиозавры. Плиозавры (Pliosauroidea), надсемейство (или инфраотряд) ископаемых морских пресмыкающихся подотряда плезиозавров. Жили в позднеюрскую эпоху и меловой период. Очень крупные (длиной свыше 10 м) и сильные водные хищники с большой головой и относительно короткой шеей. Остатки известны из отложений всех материков, на территории СНГ — главным образом в юрских отложениях Заволжья и Северо-Западного Казахстана, имели более стройное туловище, очень короткую шею, мощные ласты и длинную крокодилью голову. Они были грозой для многих морских ящеров — и для плезиозавров, и для ихтиозавров. Одним укусом своих мощных челюстей плиозавры дробили кости и перекусывали туловище морских разбойников. Это были поистине короли морских хищных ящеров! Не каждый ящер решался противостоять такому кровожадному хищнику.