Hace unos 55 millones de años, en el Eoceno, aparecieron los cocodrilos modernos, que han mantenido su aspecto prácticamente inalterado durante todo ese tiempo. La forma del cocodrilo es uno de los grandes éxitos de la evolución, tanto que varios otros grupos la han imitado, en lo que se llama convergencia adaptativa. Uno de esos grupos es el de los fitosaurios, unos depredadores semiacuáticos de hocico largo y cuerpo acorazado, vivieron durante el Triásico, hace entre 240 y 200 millones de años. En esa época, sus parientes los cocodrilomorfos, ancestros de los cocodrilos actuales, eran animales terrestres pequeños y gráciles, más parecidos a un galgo que a un cocodrilo.

En 1971, en el transcurso de la Expedición Paleontológica Polaco-Mongola al desierto de Gobi, la paleontóloga polaca Teresa Maryańska descubrió dos pequeños cráneos dañados que, aunque por entonces no se supo, resultaron ser la primera muestra de una nueva subclase de aves que prosperó durante el periodo Cretácico: las enantiornitas. En 1974, el se publicó la descripción científica de uno de los cráneos, para el que creó la especie Gobipteryx, que vivió hace unos 75 millones de años. Con un cráneo de unos 45 milímetros de largo terminado en un pico, tenía el tamaño de una perdiz. En la misma expedición de 1971 se encontraron varios huevos con embriones desarrollados en su interior. En estos embriones, los huesos de los hombros y las alas ya están casi completamente osificados, lo que indica que estas aves eran superprecoces, capaces de volar desde la salida del cascarón, igual que los pterosaurios.

Los ictiosaurios aparecieron hace unos 250 millones de años, a principios del Triásico. Habían evolucionado a partir de reptiles terrestres, de forma parecida a como, mucho tiempo después, evolucionaron las ballenas y delfines a partir de mamíferos terrestres. Los ictiosaurios se parecen a los peces modernos y a los delfines. Tenían el hocico largo y puntiagudo y, generalmente, en las mandíbulas tenían un gran número de pequeños dientes cónicos para atrapar presas pequeñas, como peces y cefalópodos. Las partes duras de las presas, como las espinas de los peces y los picos de los calamares, se retenían sin digerir en el estómago y se regurgitaban. Algunas especies, como Thalattoarchon, un ictiosaurio de más de ocho metros de longitud que vivió en el Triásico medio, hace unos 245 millones de años, eran superdepredadores, equipados con grandes dientes con forma de cuchilla para capturar presas de gran tamaño.

Dos especies se disputan el título de canguro más grande: Procoptodon goliah y Sthenurus stirlingi. El canguro Procoptodon goliah, que vivió durante el Pleistoceno, alcanzaba los 2,7 metros de altura y pesaba entre 200 y 240 kilos. Tenía en las manos dos dedos muy largos equipados con grandes garras, probablemente para agarrar las ramas y acercarlas a la boca. Vivía en regiones semiáridas del sur y el este de Australia, y también se han encontrado huellas fósiles en la isla Canguro, frente a las costas de Australia Meridional. Sthenurus stirlingi alcanzaba una longitud total de 3,5 metros y un peso de 240 kilos. Tenía la cola más corta y gruesa que los canguros actuales, el cuello corto y los brazos largos.

La historia de las tortugas marinas se remonta a mediados del Cretácico inferior, hace unos 120 millones de años. La tortuga marina más antigua que conocemos es Desmatochelys. El primer ejemplar de Desmatochelys fue descubierto por un trabajador del ferrocarril cerca de Fairbury, en Nebraska, y descrito por el paleontólogo Samuel Wendell Williston, de la Universidad de Kansas, en 1894. Se trata de una tortuga de metro y medio de largo, con un cráneo de unos veinte centímetros, con grandes fosas nasales. Las patas delanteras tenían forma de remo, y el plastrón, la parte ventral del caparazón, apenas estaba unido a la parte superior. Más tarde se han descubierto otros especímenes en Dakota del Sur, Kansas, Arizona, Canadá y México.

Hace 252 millones de años, la extinción masiva del Pérmico-Triásico hizo desaparecer el 57% de todas las familias biológicas, el 83% de los géneros, el 81% de las especies marinas y el 70% de las de vertebrados terrestres. Se trata de la mayor extinción ocurrida en la historia de la Tierra, y marca el final de la era paleozoica y el comienzo de la mesozoica. Entre los vertebrados que sobrevivieron a la extinción, el más exitoso fue Lystrosaurus, un terápsido dicinodonto herbívoro, pariente lejano de los mamíferos. Su nombre significa “lagarto pala”. Se han descubierto fósiles de Lystrosaurus en la Antártida, la India, China, Mongolia, la Rusia europea y Sudáfrica.

En el norte de Groenlandia, en la península de Nansen, se encuentra el yacimiento de Sirius Passet. Descubierto en 1984, desde entonces se han recogido más de diez mil fósiles del Cámbrico medio, hace unos 520 millones de años. En aquella época, el lugar se encontraba en la costa de un continente llamado Laurentia, formado por Groenlandia y Norteamérica, en latitudes tropicales al sur del Ecuador. La fauna de Sirius Passet está formada por artrópodos, esponjas, moluscos, gusanos y otros animales que no se pueden asignar con facilidad a los grupos actuales. Entre estos últimos destaca Halkieria. Aunque se han encontrado fósiles de Halkieria, y de otras especies emparentadas, que forman el grupo de los halkiéridos, por todo el mundo, en 1989 se descubrió en Sirius Passet el único espécimen completo de este animal.

Hasta el siglo XX, habitaba en las zonas costeras del mar Caribe, el golfo de México y el Atlántico, desde la Florida hasta Colombia y Venezuela la foca monje del Caribe (Neomonachus tropicalis), declarada extinta por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza en 1994. La foca monje del Caribe podía alcanzar los 2,4 metros de longitud, y un peso de entre 170 y 270 kilos. Los machos eran más grandes que las hembras. Se reunían en tierra para descansar y para parir, en grupos de entre 20 y 40 ejemplares, aunque a veces llegaban hasta un centenar. Preferían las playas arenosas en islas y atolones recónditos. Las crías, que nacían alrededor del mes de diciembre, medían un metro de largo y pesaban entre 16 y 18 kilos; estaban cubiertas por un lanugo negruzco. Como otras focas, las focas monje del Caribe eran torpes en tierra, lo que unido a su falta de agresividad y a que no tenían miedo de los humanos, las convirtió en presa fácil para los cazadores.