Bár Kaliforniát legismertebb olyan megafauna emlősökről, mint például a Kardfogú tigris és a Dire Wolf Turisztikai látványosságokként az állam mély kövülettel rendelkezik, egészen a kambriumi időszakig. A dinoszauruszok sajnos inkább hiányoznak. Minden bizonnyal Kaliforniában éltek, mint Észak-Amerikában másutt is a mezozói korszak alatt, ám a geológia kegyetlenségeinek köszönhetően nem maradtak fenn a fosszilis nyilvántartásban. Itt találhatók az Eureka államban felfedezett legfontosabb dinoszauruszok és őskori állatok.
Az Kard-tigris (amelyet gyakran a Smilodon nemzetségneveként is hivatkoznak) messze van a leghíresebb (és leggyakoribb) őskori emlőséről Kalifornia, köszönhetően annak, hogy a szó szoros értelmében teljes ezer csontváz felépül a Los Belvárosi híres La Brea Tar gödrökből. Angelesben. Ez pleisztocén A ragadozó okos volt, de nyilvánvalóan nem elég okos, mivel a teljes kardfog fogak csapdába estek a fészekben, amikor megpróbálták elkóstolni a már elcsúfolt zsákmányt.
Majdnem ugyanolyan bőséges a fosszilis nyilvántartásban, mint a kardfogú tigris, a
Dire Wolf különösen az a megfelelő állat, hogy Kaliforniában élt, figyelembe véve a HBO sorozat főszerepét Trónok harca. A Smilodonhoz hasonlóan a Dire Wolf sok csontvázának (nemzetség és fajnév Canis dirus) kiástak a La Brea Tar-gödrökből, bizonyítva, hogy ez a két izmos, nagyjából azonos méretű megafauna emlős ugyanazon zsákmányért küzdött.Az egyetlen dinoszaurusz, amelyet valaha fedeztek fel Kalifornia déli részén, és a kevés dinoszaurusz felfedezésére az egész államban, Aletopelta 20 láb hosszú, két tonnás volt ankylosaur, és így a sokkal későbbiek és közismert rokonai Ankylosaurus. Mint sok őskori állatot, az Aletopeltát teljesen véletlenül fedezték fel; egy közúti személyzet építési munkákat végzett Carlsbad közelében, és az Aletopelta kövületeit egy szennyvízcsatorna számára feltárt árokból fedezték fel.
A Californosaurus az egyik legelterjedtebb ichthyosaurs ("hal gyíkok"), amelyeket a fosszilis nyilvántartásban még azonosítottak, amelyet elárulta ennek a tengeri hüllőnek a viszonylag nem hidrodinamikai alakja (egy hagymás testre ülő rövid fej) és összehasonlíthatóan rövid békalábok. Zavarosan, későn triász a halak evőjét gyakran Shastasaurusnak vagy Delphinosaurusnak nevezik, ám a paleontológusok inkább a Californosaurust részesítik előnyben, valószínűleg azért, mert szórakoztatóbb.
A néhány olyan őskori állat közül, amelyet valaha fedeztek fel Fresno közelében, a Plotosaurus 40 láb hosszú, öt tonnás volt. moszaszaurusz-félék, a tengeri hüllők családja, amely a világ végén uralta a világ óceánjait Krétaszerű időszak. A Plotosaurus szokatlanul nagy szeme rámutat arra, hogy más tengeri hüllők különösen hatékony ragadozója, de sajnos nem elég hatékony, hogy az összes Mosazaur rokonával együtt kihalt legyen K / T meteor hatás.
Az őskori bálna A cetoterium, melynek egyik faja több millió évvel ezelőtt Kaliforna partját forgatta, a modern szürke bálna kisebb, karcsúbb változatának tekinthető. A modern leszármazottához hasonlóan a Cetotherium baleenlemezek segítségével a tengervízből szűrte planktont. Valószínűleg az óriás prédikálta őskori cápák a miocén korszak, egy névjegyzék, amely magában foglalja az 50 láb hosszú, 50 tonnát Megalodon, a legnagyobb őskori cápa, amely valaha is él.
Bár a kardfogú tigris és a Dire Wolf a leghíresebbek megafauna emlősök A La Brea Tar gödrökből való visszanyerésük messze nem volt Kalifornia Pleisztocén egyetlen komikusan hatalmas szőrös vadállatától. Ugyancsak megrontotta ezt az állapotot a Amerikai Mastodon, az Óriás talaj lazac, és a Óriás rövid arcú medve, amelyek mind röviddel az utolsó jégkorszak után kihaltak, az éghajlatváltozás áldozatai, valamint az indián törzsek vadászatai.