De los muchos cocodrilos gigantes y caimanes que vivieron en tiempos prehistóricos, el más grande puede haber sido Sarcosuchus, un pariente lejano del cocodrilo moderno que vivió hace 112 millones de años. Aunque no lo es un esqueleto completo existen, las estimaciones basadas en cráneos de Sarcosuchus intactos sugieren que los individuos pueden haber crecido tanto como de 36 a 39 pies de longitud total y que pesaron hasta 18,000 libras.
Los cocodrilos, junto con los dinosaurios y los pterosaurios, eran descendientes de los archosaurios, un grupo de reptiles que dominaron la Tierra al final de la Era Paleozoica. Entre los reptiles modernos, los caimanes y cocodrilos pueden ser los menos modificados de sus ancestros prehistóricos. Se caracterizaron por la forma y la musculatura de sus mandíbulas y por sus extremidades relativamente extendidas. Sin embargo, la variedad de cocodrilos prehistóricos supera con creces los tipos modernos. Los primeros cocodrilos verdaderos eran pequeños, velocistas de dos patas. Algunos cocodrilos tempranos tenían placas de armadura y algunos tenían cuernos. Otros pueden incluso haber sido herbívoros. A comienzos del período Jurásico, los cocodrilos se habían convertido principalmente en animales acuáticos con cuerpos largos y aerodinámicos, pequeñas extremidades extendidas y mandíbulas estrechas y poderosas. Al igual que sus descendientes modernos, la mayoría de estos cocodrilos antiguos probablemente se alimentan al acechar a los animales que se aventuran demasiado cerca. La mayor diferencia entre estos cocodrilos jurásicos y la variedad moderna es el tamaño extraordinario de los animales prehistóricos. Los cocodrilos de agua salada modernos más grandes tienen menos de la mitad de la longitud estimada de Sarcosuchus. Junto con los dinosaurios, los grandes cocodrilos prehistóricos perecieron en una extinción masiva hace 65 millones de años.