遠古時代生活著多種動物，包括：
恐龍。這是那個時代最著名的動物，包括暴龍、翼龍、長頸龍等。恐龍是一類生活在約2.3億年前的爬行動物，大約在6500萬年前滅絕。
三葉蟲。這是寒武紀時期就出現的一種遠古動物，生存至侏羅紀末期，是地球上生活了約3.2億年的古老生物之一。
鱷魚。屬於被稱為主龍類（統治爬行動物）的群體，其歷史可以追溯到三疊紀早期（約2.5億年前）。
頭甲魚。是遠古時代的海洋生物之一。
始祖鳥、華夏鳥、孔子鳥。這些是遠古時期的鳥類。
巨齒鯊、猛獁象、劍齒虎、鏟齒象。這些是遠古時代的海洋生物和陸地生物。
中華鱘。這是一種古老的魚類，生活在遠古時代。
鱉類和鳥類。如珠繯等。
爬行類動物。如蜥蜴、大蜥蜴（tuatara）。
此外，遠古時代還有許多其他動物，如長毛象、科莫多龍、象龜、袋狼、巴基鯨、始祖象、大海雀、渡渡鳥、巨河狸、袋劍齒虎、袋獅、恐狼、似劍齒虎、洞獅、半犬、庫班豬、奇角鹿、地懶、南方古猿、雕齒獸、斑驢等。