Muchos de los eupelicosaurios no terápsidos, fueron los animales terrestres dominantes desde el Carbonífero tardío hasta el Pérmico temprano.
Los esfenacodóntidos, una familia de carnívoros eupelicosaurios, incluido el famoso Dimetrodon, el cual es confundido en ocasiones con un dinosaurio, fueron los depredadores más grandes del periodo.
Al igual que Edaphosaurus, Dimetrodon también tenía una vela distintiva sobre su espalda, la cual probablemente cumplía el mismo propósito de regular la temperatura.
Estos se hicieron los animales terrestres más exitosos y dominantes durante el Pérmico desde su aparición y en la etapa tardía del Triásico, dando origen a los primeros mamíferos.
Todos los pelicosaurios no terápsidos, así como otras formas de vida, se extinguieron en la extinción masiva del Pérmico-Triásico.