Les premiers restes fossiles fragmentaires, reconnus maintenant comme sauropodes, venaient tous d’Angleterre, et furent interprétés, au départ, de diverses manières. Leur lien avec les autres dinosaures ne fut reconnu que bien après leur découverte initiale.
Le premier fossile de sauropode décrit scientifiquement était une unique dent, nommée par son descripteur (non-linnéen) Rutellum implicatum. Ce fossile fut décrit par Edward Lhuyd en 1699, mais ne fut pas reconnu comme celui d'un reptile préhistorique géant, sur le moment. Les dinosaures ne seraient reconnus comme groupe que plus d'un siècle plus tard.
Richard Owen publia la première description scientifique moderne des sauropodes, en son rapport nommant le Cetiosaurus et le Cardiodon. Le Cardiodon n'était connu qu'à partir de deux dents inhabituelles en forme de cœur (desquelles il tira son nom), qui ne pouvaient être identifiées au-delà du fait qu'elle provenaient d'un reptile inconnu jusqu'alors. Le Cetiosaurus était un peu mieux connu, mais avec des restes encore fragmentaires. Owen pensa, à l'époque, que le Cetiosaurus était un reptile marin géant apparenté aux crocodiles modernes, d'où son nom, qui signifie « lézard-baleine ». Un an plus tard, quand Owen forgea le mot Dinosauria, il n'inclut pas Cetiosaurus et Cardiodon dans le groupe.
En 1850, Gideon Mantell reconnut la nature « dinosaurienne » de plusieurs os attribués au Cetiosaurus par Owen. Mantell remarqua que les os cruraux contenaient une cavité médullaire propre aux animaux terrestres. Il classa les échantillons dans un nouveau genre, Pelorosaurus, qu'il rattacha aux dinosaures. Cependant, Mantell ne reconnaissait toujours pas le lien de parenté avec le Cetiosaurus.
La découverte suivante de sauropode à être décrite et erronément rattachée à quelque chose d'autre qu'un dinosaure, est un ensemble de vertèbres de la hanche, décrites par Harry Seeley en 1870. Seeley trouva que les vertèbres étaient de construction très légère pour leur taille, et qu'elles contenaient des ouvertures pour des sacs aériens (pneumatisation). Des sacs aériens semblables n'étaient connus, à l'époque, que sur les oiseaux et les ptérosaures, et Seeley considéra les vertèbres comme appartenant à un ptérosaure. Il nomma le nouveau genre Ornithopsis, ou « face d'oiseau », pour cette raison.
Quand Phillips décrivit des échantillons plus précis du Cetiosaurus en 1871, il reconnut finalement l'animal comme un dinosaure apparenté au Pelorosaurus. Néanmoins, ce n'est pas avant la description de nouveaux squelettes presque complets trouvés aux États-Unis (représentant l’Apatosaurus et le Camarasaurus), plus tard en cette même année, qu'une nouvelle image des sauropodes émergea. Une reconstitution approximative d'un squelette complet de sauropode fut effectuée par John A. Ryder, fondée d'après les restes d'un Camarasaurus, bien que de nombreuses caractéristiques fussent encore inexactes ou incomplètes, selon les découvertes et études biomécaniques ultérieures. De même, en 1877, Richard Lydekker nomma un autre parent du Cetiosaurus, le Titanosaurus, d'après une vertèbre isolée.
En 1878, le sauropode le plus complet fut découvert et décrit par Othniel Charles Marsh, qui le baptisa Diplodocus. Avec cette découverte, Marsh créa aussi un nouveau groupe pour accueillir les Diplodocus, les Cetiosaurus, afin de les différencier des autres grands groupes de dinosaures, car leurs listes de parents étaient en augmentation. Marsh nomma ce groupe Sauropoda, ou « pieds de lézard ».