剑齿虎

剑齿虎（通常以其属名Smilodon命名）是加利福尼亚州最著名（也是最常见）的史前哺乳动物，这要归功于从洛杉矶市中心著名的拉布雷亚焦油坑中发现了数千具完整的骨骼。这个更新世的捕食者很聪明，但显然还不够聪明，因为当他们试图吃掉已经陷入泥潭的猎物时，整群剑齿都被困在淤泥中。

可怕的狼

在化石记录中，可怕的狼几乎和剑齿虎一样多，考虑到它在HBO系列《权力的游戏》中扮演的主角，它是一种特别适合生活在加利福尼亚州的动物。与斯米洛顿一样，从拉布雷亚焦油坑中挖出了大量的灰狼骨骼（属和种名为Canis dirus），这表明这两种肌肉发达、大小大致相同的大型动物哺乳动物在争夺同一猎物。

阿勒托佩尔塔

Aletopelta是在南加州发现的唯一恐龙，也是在整个加州发现的为数不多的恐龙之一，它是一只20英尺长、2吨重的强直龙，因此是后来更为人所知的强直龙的近亲。像许多史前动物一样，阿勒托佩尔塔完全是偶然发现的；一名道路工作人员正在卡尔斯巴德附近进行施工，阿勒托佩尔塔的化石是从一条沟渠中发现的，沟渠是为修建一条污水管而挖掘的。

加利福尼亚龙

加利福尼亚龙是化石记录中发现的最原始的鱼龙（“鱼蜥蜴”）之一，这种海洋爬行动物的相对非水动力形状（短头栖息在球茎状身体上）和相对较短的鳍状肢表明了这一点。令人困惑的是，这种晚三叠世的食鱼动物通常被称为沙斯塔龙或飞龙，但古生物学家更喜欢加利福尼亚龙，可能是因为它更有趣。

绘龙

普洛托龙是在弗雷斯诺附近发现的少数史前动物之一，它是一种40英尺长、5吨重的摩沙龙，属于海洋爬行动物科，在白垩纪末期统治着世界海洋。Plotosaurus不同寻常的大眼睛表明它是其他海洋爬行动物的特别有效的捕食者，但不幸的是，它的有效性还不足以使它和它的所有摩萨龙亲属在K/T流星撞击下灭绝。

鲸豚

史前鲸鱼鲸豚（Cetotherium）是数百万年前在加利福尼亚海岸游荡的一个物种，可以被认为是现代灰鲸的一个更小、更光滑的版本。像它的现代后代一样，Cetotherium利用巴伦板从海水中过滤浮游生物。它很可能是中新世史前巨鲨的猎物，其中包括50英尺长、50吨重的巨鲨，这是有史以来最大的史前鲨鱼。

各种大型动物和哺乳动物

虽然剑齿虎和可怕的狼是从拉布雷亚焦油坑中发现的最著名的大型动物哺乳动物，但它们远非更新世加利福尼亚州唯一的滑稽的巨大毛茸茸的动物。在该州徘徊的还有美洲乳齿象、巨大的地面树懒和巨大的短脸熊，它们在上一次冰河时代后不久就灭绝了，它们是气候变化和美洲土著部落狩猎的受害者。