Παρόλο που η Καλιφόρνια είναι γνωστή για τα θηλαστικά μεγάλου μεγέθους, όπως το Τίγρης με σβολάκι και Δύναμη του λύκου ως τουριστικά αξιοθέατα, το κράτος έχει μια βαθιά ιστορία απολιθωμάτων που εκτείνεται μέχρι την καμπριανή περίοδο. Οι δεινόσαυροι, δυστυχώς, μάλλον λείπουν. Σίγουρα ζούσαν στην Καλιφόρνια, όπως έκαναν παντού στη Βόρεια Αμερική κατά τη Μεσοζωική Εποχή, αλλά χάρη στις ιδιοτροπίες της γεωλογίας, δεν έχουν διατηρηθεί καλά στα απολιθώματα. Εδώ είναι οι σημαντικότεροι δεινόσαυροι και τα προϊστορικά ζώα που ανακαλύφθηκαν στο κράτος του Eureka.
ο Τίγρη σαμπρέ-δοντιού (συχνά αναφέρεται από το γένος του, Smilodon) είναι μακράν το πιο γνωστό (και πιο συνηθισμένο) προϊστορικό θηλαστικό Καλιφόρνια, χάρη στην ανάκτηση κυριολεκτικά χιλιάδων πλήρων σκελετών από τα περίφημα La Brea Tar Pits του Los Angeles Άντζελες. Αυτό Pleistocene ο αρπακτικός ήταν έξυπνος, αλλά σαφώς δεν ήταν αρκετά έξυπνος, καθώς ολόκληρα πακέτα δοντιών σπαθιάς είχαν παγιδευτεί στο μούχλα όταν προσπάθησαν να γιορτάσουν την ήδη θρυμματισμένη λεία.
Σχεδόν εξίσου άφθονος με το απολιθωμένο ρεκόρ, όπως η Τίγρη σάουερ-οδοντωτή, η Τρομακτικός λύκος είναι ένα ιδιαίτερα κατάλληλο ζώο για να ζήσει στην Καλιφόρνια, δεδομένου ότι έχει πρωταγωνιστικό ρόλο στη σειρά HBO Παιχνίδι των θρόνων. Όπως και με το Smilodon, πολλοί σκελετοί του Dire Wolf (γένος και όνομα Canis dirus) έχουν εκσκαφεί από τα La Brea Tar Pits, αποδεικνύοντας ότι αυτά τα δύο μυϊκά, περίπου ίσα μεγέθους θηλαστικά megafauna ανταγωνίστηκαν για το ίδιο θήραμα.
Ο μόνος δεινόσαυρος που ανακαλύφθηκε ποτέ στη νότια Καλιφόρνια και οι λίγοι δεινόσαυροι που ανακαλύφθηκαν σε ολόκληρο το κράτος, Aletopelta ήταν ένα 20-πόδι-μακρύ, δύο τόνων άκυλοζώρου, και επομένως ένας στενός συγγενής των πολύ πιο αργών και πιο γνωστών Ankylosaurus. Όπως και πολλά προϊστορικά ζώα, η Aletopelta ανακαλύφθηκε εντελώς τυχαία. ένα συνεργείο δρόμου πραγματοποιούσε εργασίες κατασκευής κοντά στο Carlsbad και το απολίθωμα της Aletopelta ανακτήθηκε από ένα χαντάκι που είχε ανασκαφεί για έναν αποχετευτικό αγωγό.
Ο Καλιφορννόσαυρος είναι ένας από τους πιο πρωτόγονους ιχθυοσαύρων ("σαύρες ψαριών"), οι οποίες όμως εντοπίστηκαν στο απολιθωμένο αρχείο, όπως προδίδεται από το σχετικώς μη υδροδυναμικό σχήμα του θαλάσσιου ερπετού (ένα μικρό κεφάλι σκαρφαλωμένο πάνω σε ένα βολβώδες σώμα) και συγκριτικά σύντομα πτερύγια. Μπερδεμένα, αυτό αργά Triassic Ο ψαρομετρητής αναφέρεται συχνά ως Shastasaurus ή Delphinosaurus, αλλά οι παλαιοντολόγοι προτιμούν τον Καλιφόρνευα, ίσως επειδή είναι πιο διασκεδαστικό.
Ένα από τα λίγα προϊστορικά ζώα που ανακαλύφθηκαν ποτέ κοντά στο Fresno, ο Plotosaurus ήταν ένα τετράπλευρο, mosasaur, η οικογένεια των θαλάσσιων ερπετών που κυριάρχησε στους ωκεανούς του κόσμου προς το τέλος του Γυψώδης περίοδος. Τα ασυνήθιστα μεγάλα μάτια του Plotosaurus δείχνουν ότι είναι ένας ιδιαίτερα αποτελεσματικός θηρευτής άλλων θαλάσσιων ερπετών, αλλά όχι, δυστυχώς, αρκετά αποτελεσματική ώστε να μην εξαλειφθεί, μαζί με όλους τους συγγενείς του μωσαασού, από το K / T Meteor Impact.
ο προϊστορική φάλαινα Το Cetotherium, ένα είδος του οποίου βυθίστηκε στις ακτές της Καλιφόρνιας πριν από εκατομμύρια χρόνια, μπορεί να θεωρηθεί μια μικρότερη, πιό κομψή εκδοχή της σύγχρονης φαιάς φάλαινας. Όπως και ο μοντέρνος απόγονος του, το Cetotherium φιλτράρει το πλαγκτόν από το θαλασσινό νερό με τη βοήθεια των μπαλλίνων. Πιθανότατα ήταν θρυμματισμένος από τον γίγαντα προϊστορικοί καρχαρίες απο Miocene εποχή, ένα ρόστερ που περιλαμβάνει το 50-πόδι, 50 τόνων Megalodon, ο μεγαλύτερος προϊστορικός καρχαρίας που έζησε ποτέ.
Παρόλο που η Τίγρη με σάββατο και ο Διός Wolf είναι οι πιο διάσημοι θηλαστικά μεγάλου μεγέθους για να ανακτηθούν από τα La Brea Tar Pits, ήταν μακριά από τα μόνα κόμικα γιγαντιαία γούνινα θηρία της Πλειστόκης Καλιφόρνιας. Επίσης, η κατάσταση αυτή ήταν το Αμερικανός Mastodon, ο Giant Ground Sloth, και το Γιγαντιαίο αρκουδάκι, όλα τα οποία εξαφανίστηκαν λίγο μετά την τελευταία Εποχή των Παγετώνων, τα θύματα της κλιματικής αλλαγής καθώς και το κυνήγι από τις φυλές των ιθαγενών Αμερικανών.