مارمولک‌ها و دایناسورها هر دو به گروه بزرگی از جانوران به نام خزندگان (Reptiles) تعلق دارند، اما نسبت خویشاوندی آنها پیچیده‌تر از آن است که به سادگی بتوان گفت این دو گروه مستقیماً به هم مرتبط هستند. برای درک بهتر این رابطه، باید به تکامل و تاریخچه زیستی خزندگان نگاهی بیندازیم.
۱. خزندگان و اجداد مشترک
خزندگان گروهی از جانوران مهره‌دار هستند که شامل مارمولک‌ها، مارها، لاک‌پشت‌ها، تمساح‌ها و دایناسورها (از جمله پرندگان) می‌شوند. همه این جانوران از یک اجداد مشترک که حدود ۳۲۰ میلیون سال پیش در دوره کربونیفر می‌زیسته، تکامل یافته‌اند. این اجداد مشترک به گروهی به نام سیناپسیدها (Synapsids) و سوراپسیدها (Sauropsids) تعلق داشتند.