De manière plus générale, il existe toute une hiérarchie de modèles numériques de climat qui permettent de simuler l'atmosphère des planètes. Par exemple, les modèles Mésoéchelle ou LES (pour Large Eddy Simulation) et modèles CRM (pour Cloud Resolving Model) permettent de simuler l'atmosphère à des échelles beaucoup plus fines que les GCM, afin de modéliser toutes les processus dynamiques et physiques qui y opèrent (par exemple la convection).
Ces types de modèles (Mésoéchelle, LES, CRM) sont très coûteux en temps de calcul du fait de leur résolutions spatiale et temporelle plus fines qu'un GCM. On les utilise généralement dans une région spécifique de la planète, pour comprendre et quantifier des mécanismes physiques qui ne peuvent pas être résolus par les GCMs. Ces types de modèles sont donc généralement utilisés de manière complémentaire aux GCMs, par exemple pour fournir des paramétrisations physiques de processus sous-maille aux GCMs.
