化石证据表明，产于德国西部普吕姆的3.9亿年前的巨型羽翅鲎是迄今发现的最大的节肢动物。巨型羽翅鲎的化石上保存了一只46厘米长的鳌，由此推算它的身体足足有2.33~2.59米长，比一般的成人还要高。
巨型羽翅鲎属于著名的已灭绝的水生节肢动物板足鲎家族。板足鲎类的外形奇特：头胸部小，由6个体体结合并组成；头胸部背面中间长着1对或1个单眼，称为中眼，两侧则生有1对肾状的大复眼口位于头胸部的腹面，周围生有6对附肢，中间的4对附肢叫步足，用来行走；最后1对附肢变宽似桨，可用来游泳或沿海底爬行，板足鲎因其最后1对附肢宽扁似桨而得名；腹部有12节腹节和1个尾节构成，前6节附肢的外肢特化为能开闭的板片，关闭时将水喷出，帮助身体运动。而尾节的形态，有长刺状、短刺状、钳形或扁形。
板足鲎类的身体大小不等，一般为10~20厘米长，其中的巨型羽翅鲎超过2米，是当时海洋中的霸王。板足鲎的生存十代为奥陶纪至二叠纪，以志留纪时最盛。它们可能是先生蝎子甚至蜘蛛等动物的祖先，常被称为海蝎或巨蝎。不过要注意的是，在动物分类上板足鲎属于肢口纲，二蝎子和蜘蛛属于蛛形纲。
在陆地上生活过的最大节肢动物，则是发现于德国图林根的一条大型千足虫的化石。千足虫属于节肢动物门多足纲，是世界上最古老的陆生动物之一。今天的千足虫——马陆，长不过几厘米。而这条生活在2.96亿年前的千足虫，长约2.3厘米，宽约0.5米，比一个成年人还要大。这样的体形几次于巨型羽翅鲎，算是排名第二的节肢动物。
在空中飞行的节肢动物中，最大的是生存于距今约3亿年的石炭纪的巨型古蜻蜓。巨型古蜻蜓的形态和现生蜻蜓差不多，但块头要大很多，翅展可能有70~80厘米，和一只喜鹊差不多大。巨型古蜻蜓的化石目前已在美国、法国、英国和俄罗斯等国被发现。保存在美国哈弗大学的拟巨脉古蜻蜓标本，其翼展可达72厘米，是目前最大的巨型古蜻蜓化石。巨型古蜻蜓的翅膀上密集交错着众多起支撑作用的翅脉，这表示古蜻蜓的翅膀应该会更重，所以曾经有人认为巨型古蜻蜓只能滑翔，而不能振翅飞行。不过化石资料表明，古蜻蜓的翅膀横截面上发现了类似于现生蜻蜓翅膀的褶皱。这种褶皱在扇动翅膀时可以提高薄翅的强度和韧性。这说明古蜻蜓也可能通过煽动翅膀来飞行，只不过它扇翅膀的频率要比今天的蜻蜓慢多了，所以它们能够飞行，只是可能不会飞得更快。
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