L'ophtalmosaure était un ichtyosaure du Jurassique supérieur (il y a 165 à 150 millions d'années), nommé d'après ses grands yeux. Des squelettes bien préservés, dont l'âge varie de celui des jeunes à celui des adultes, ont été trouvés en Europe, en Amérique du Nord et en Argentine.

L'ophtalmosaure avait les plus grands yeux de tous les vertébrés par rapport à sa taille. Ses yeux, d'un diamètre de 10 cm, occupaient la majeure partie de l'espace du crâne. Ils étaient protégés par des plaques osseuses (anneaux sclérotiques), qui contribuaient très probablement à maintenir la forme des globes oculaires contre la pression de l'eau en profondeur. La taille des yeux et des anneaux sclérotiques suggère que l'ophtalmosaure chassait à une profondeur où il n'y a pas beaucoup de lumière ou qu'il pouvait chasser la nuit lorsqu'une espèce de proie était plus active. Son museau était long et fin, parfait pour se lancer sur des proies rapides et manœuvrables.

Les calculs suggèrent qu'un ophtalmosaure typique pourrait rester submergé pendant environ 20 minutes ou plus. La vitesse de nage de l'ophtalmosaure a été estimée à 2,5 mètres par seconde ou plus. Même en supposant une vitesse prudente de 1 m/s, un Ophtalmosaure serait capable de plonger à 600 mètres et de remonter à la surface en 20 minutes.

La famille des Ophthalmosauridae s'est poursuivie jusqu'au Crétacé supérieur, mais ce genre s'est éteint à la fin du Jurassique.