Pelykosaury (čo znamená "jaštery z panvy") boli najstaršími synapsidmi. Neboli to dinosaury ani plazy. Ide o neformálnu skupinu, pod ktorou sa rozumejú všetky synapsidy okrem terapsidov a ich potomkov.
Tieto štvornožce sa objavili v období pennsylvánu a vyhynuli na konci permu. Asi 40 miliónov rokov boli dominantnými suchozemskými živočíchmi a takmer ich vyhubila udalosť vymierania P/Tr. Niekoľko jedincov prežilo až do spodného triasu a vytvorilo skupinu terapsidov, ktorá viedla k cicavcom. Keďže tento termín nezahŕňa ich potomkov, v súčasnosti sa už veľmi nepoužíva.