Under mycket av de senaste 500 miljoner åren, Arkansas växlade mellan förlängda torra trollformler och utsträckta våta (vilket betyder helt under vattnet) trollformler; tyvärr, de flesta av fossilerna av små ryggradslösa djur som upptäckts i detta tillstånd stammar från dessa nedsänkta perioder. Förvärra saken, under den mesozoiska eran var de geologiska förhållandena i denna del av Nordamerika inte gynnsamma för fossilbildning, så vi har väldigt lite bevis för dinosaurier. Men förtvivla inte: förhistoriska Arkansas var inte helt utan förhistoriskt liv.
Arkansaurus, den enda dinosaurien som någonsin upptäckts i Arkansas, klassificerades ursprungligen som ett exemplar av Ornithomimus, den klassiska "fågel efterliknar" dinosaurien som liknade en struts. Problemet är att sedimenten där Arkansaurus upptäcktes (1972) föregick Ornithomimus guldålder med flera miljoner år; en annan möjlighet är att denna dinosaurie representerar en helt ny släkt av ornithomimid, eller kanske en art av den lika dunkla Nedcolbertia.
Nashville Sauropod Trackway, i en gipsgruva nära Nashville, Arkansas, har bokstavligen gett tusentals dinosaurie fotspår, de flesta av dem tillhör sauropods (de sena enorma fyrfotsväxtätarna Jurassic period, anges med diplodocus och Apatosaurus). Det är uppenbart att flockar av sauropoder korsade denna region i Arkansas under sina periodiska migrationer, lämnar fotavtryck (eventuellt åtskilda med miljoner år av geologisk tid) upp till två meter diameter.
Precis som Arkansaurus är den mest kompletta dinosaurien som någonsin har upptäckts i Arkansas, så Megalonyx, även känd som Giant Ground Sloth, är det mest kompletta förhistoriska däggdjuret. Påståendet om berömmelse av detta 500-kilosdjur från sent pleistocen epok är att dess typ fossil (upptäcktes i West Virginia snarare än Arkansas) ursprungligen beskrevs av Thomas Jefferson år innan han blev USA: s tredje president.
Uppkallad efter Ozarkbergen var Ozarcus en tre fot lång förhistorisk haj av mitten Karbon period för ungefär 325 miljoner år sedan. När den tillkännagavs till världen, i april 2015, var Ozarcus en av de mest fullständiga förfäderhajarna som någonsin identifierats i Nordamerika (brosk bevarar inte bra i fossilrekorden, så de flesta hajar representeras av deras spridda tänder). Dessutom verkar Ozarcus ha varit en viktig "saknad länk", som berättar om hajarnas utveckling under de senare Mesozoiska och Cenozoiska era.
Även om Megalonyx är det mest kända förhistoriska däggdjuret från Arkansas, var detta stat hem för alla typer av gigantisk fauna under den sena Pleistocene-epoken, för cirka 50 000 år sedan. Inga intakta, rubrikgenererande exemplar har upptäckts, men forskare har upptäckt de spridda resterna av ulliga mammuter och Amerikanska mastodoner, som var tjocka på marken över hela Nordamerika tills de omkom kort efter den senaste istiden.