D3.js
D3.js est une bibliothèque javascript légère et libre qui permet de manipuler et représenter graphiquement des documents en s'appuyant sur leurs données. Elle est une réécriture de protovis et s'appuie sur des technologies comme HTML5, CSS3 et SVG pour afficher des données et interagir avec elles. Je vous encourage à aller voir les exemples pour voir de quoi est capable d3.js.
Sugar.js
Sugar.js est une bibliothèque qui vise à faciliter la manipulation des objets natifs Javascript et à combler les différences entre navigateurs. Elle ajoute des méthodes bien pratiques aux entiers, chaînes de caractères, fonctions, tableaux, objets, dates… En revanche, elle ne concerne ni les requêtes AJAX ni le DOM (jQuery fait ça très bien).
Batman.js
Batman.js est un petit framework MVC sous licence MIT. Il est écrit en CoffeeScript et peut donc naturellement être utilisé en Javascript afin de structurer une application web qui ferait un fort usage du JS. S'inspirant des principes de Rails (convention over configuration, etc.), il doit permettre de développer rapidement des applications web mono-page.