Aceratherium – wymarły rodzaj ssaka z rodziny nosorożcowatych, z podrodziny Aceratheriinae. Zamieszkiwał Afrykę i Azję od epoki oligoceńskiej do pliocenu, żyjąc pomiędzy 33,9 a 3,4 miliona lat temu. Egzystował więc on przez 30,5 miliona lat. Osiągał długość 2,3 m, a wysokość – 1,2 m, ważąc około tony.
†Agriotherium − wymarły rodzaj ssaków z rodziny niedźwiedziowatych. Global Biodiversity Information Facility podaje, że szczątki przedstawicieli tego rodzaju były znajdywane na terenach Stanów Zjednoczonych, Meksyku, Hiszpanii, Francji, Polski, Ukrainy, RPA, Etiopii oraz Chin.

Ankyloterium – jeden z ostatnich przedstawicieli rodziny Chalicotheriidae, spokrewnionej z wymarłymi Brontotheriidae i z dzisiejszymi końmi, tapirami i nosorożcami. Żył 6,5–2 mln lat temu, od późnego miocenu do późnego pliocenu. Rodzaj Ancylotherium obejmuje jeden gatunek – Ancylotherium hennigi.

Ardipitek (Ardipithecus) – rodzaj wymarłych ssaków naczelnych z rodziny człowiekowatych, wyodrębniony z australopiteków na podstawie bardzo fragmentarycznych szczątków. Szczątki pierwszego osobnika tego rodzaju odnaleziono w roku 1992 w Aramis w Etiopii. Ardipiteki zamieszkiwały Afrykę około 5,8–4,4 mln lat temu, zatem przed australopitekami, za których prawdopodobnych przodków są obecnie uważane. Pod wieloma względami przypominały małpy człekokształtne. Uważa się, że były istotami dwunożnymi.

Ardipithecus ramidus – gatunek wymarłego ssaka naczelnego z rodziny człowiekowatych (Hominidae) żyjącego w pliocenie na terenach Afryki. Najbardziej kompletne skamieniałości A. ramidus pochodzą z 2019 roku, z okolic wioski Aramis w Etiopii i liczą około 4,4 mln lat; znalezisko zostało przez jej odkrywców nazwane Ardi.
Australopithecine – takson obejmujący wszystkie gatunki powiązane z rodzajami australopitek i Paranthropus, w tym przede wszystkim Kenyanthropus platyops, ardipiteki i Praeanthropus. Obecnie wszystkie te spokrewnione ze sobą gatunki są często klasyfikowane jako podplemię plemienia Hominini zwane Australopithecina. Australopithecine to wymarli bliscy krewni człowieka, którzy – wraz z rodzajem Homo – składają się na ludzki klad. Członkowie ludzkiego kladu, w tym Hominini po oddzieleniu się od szympansów, są obecnie nazywani podplemieniem Hominina.

Australopithecus afarensis – australopitek, którego najstarsze znane szczątki datowane są na 3,7 mln lat a najmłodsze 1,3 mln lat temu. Znaleziono je w Etiopii i Tanzanii. Miał szeroką miednicę, wysklepioną stopę, paluch u stopy zrównany z innymi palcami, kciuk przeciwstawny, ramiona były długie, a pojemność puszki mózgowej wynosiła ok. 500-600 cm³. Australopithecus afarensis był roślinożercą o niskiej, krępej budowie.

Australopithecus africanus – gatunek australopiteka znany już od 1924 roku dzięki odkryciu tzw. „Dziecka z Taung” przez Raymonda Darta w Taung (RPA). W 1947 roku, również w RPA, Robert Broom i John T. Robinson odkryli czaszkę o tych samych charakterystykach co znalezisko Darta, którą nazwali „Pani Ples", znaleziskiem tym potwierdzając istnienie australopiteków na południu Afryki.
Australopithecus anamensis – wymarły ssak naczelny, hominid. Żył około 4 mln lat temu w Afryce. Przez niektórych uczonych zaliczany jest do ardipiteków, inni uważają go za bezpośredniego ewolucyjnego następcę ardipiteków.

Australopithecus bahrelghazali – wymarły hominid odkryty w 1993 roku przez Michela Bruneta, w starym korycie rzeki Bahr el Ghazal w Czadzie, ok. 2,5 tysiąca km na zachód od wschodnioafrykańskich Wielkich Rowów.

Baranomyinae – wymarła podrodzina gryzoni z rodziny chomikowatych. Baranomyinae wykształciły się w pliocenie. Obejmuje trzy taksony: Baranomys Kretzoi, 1933, Microtodon Miller, 1928, oraz Anatolomys Schaub, 1934.

Baranomys longidens – wymarły gatunek gryzoni z podrodziny Baranomyinae. Zwierzęta te wykształciły się w pliocenie i były spokrewnione z chomikowatymi. Są przodkami współczesnych nornikowatych. Kopalne ślady występowania gatunków z rodzaju B. longidens odnajdywano w szeregu lokalizacji w Europie. Między innymi w Niemczech i w Polsce. Skamieniałe szczątki B. longidens zostały wypreparowane z brekcji kostnej zebranej w rezerwacie przyrody Węże i opisane przez polskiego zoologa Kazimierza Kowalskiego w 1960 roku. Holotyp znajduje się w Instytucie Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN w Krakowie.

Boreofiber wenzensis – wymarły gatunek bobra (Castoridae), zamieszkującego w pliocenie tereny współczesnej Europy.
Bramatherium – wymarły rodzaj ssaków z rodziny żyrafowatych, występujący w Azji od Indii po Turcję. Jest bliskim krewnym Sivatherium.

Camelops – rodzaj wymarłych wielbłądowatych żyjących od środkowego pliocenu po schyłek plejstocenu. Zasiedlał zachodnią i środkową część Ameryki Północnej, od Alaski po południowy Meksyk, jego skamieniałości znaleziono też w Hondurasie.
Castor californicus – gatunek wymarłego ssaka z rodziny bobrowatych (Castoridae). Występował w zachodniej części Ameryki Północnej od końca miocenu do wczesnego plejstocenu. Gatunek był podobny do żyjącego współcześnie bobra kanadyjskiego, choć był od niego nieco większy.

Cervalces – wymarły rodzaj ssaka kopytnego żyjącego podczas epok plioceńskiej i plejstoceńskiej. Cervalces gallicus, od którego pochodzą inne gatunki, żył na terenie Europy w czasie pliocenu i plejstocenu. Natomiast Cervalces scotti żył w plejstocenie na terenie Ameryki Północnej. Cervalces latifrons zwany po angielsku "the broad-fronted moose" i Cervalces carnutorum pochodziły z plejstoceńskich Europy i Azji.

Cetotherium – wymarły rodzaj walenia z rodziny Cetotheriidae obejmujący sześć gatunków. Synonim rodzaju Cetotheres. Podobnie jak współczesne wieloryby, odżywiał się planktonem i małymi rybami za pomocą fiszbinów. Ślady na kościach wskazują, że padał łupem wielkich rekinów jak megalodon. Wielkość dorosłego osobnika szacuje się na około 4,5-5 m długości i tonę wagi. Skamieniałości Cetotherium pochodzą z wybrzeży Europy Zachodniej. Zwierzę to występowało w miocenie i pliocenie, 15-10 milionów lat temu.

Chilotherium – wymarły rodzaj nosorożca zamieszkujący dzisiejsze Europę i Azję w miocenie i pliocenie.
Cuvieronius – wymarły rodzaj gomfotera z Nowego Świata, nazwany na cześć francuskiego naturalisty Georgesa Cuviera. Dorosłe osobniki dorastały do około 2,3 m wysokości w kłębie i ważyły około 3,5 tony. Z wyglądu przypominały dzisiejsze słonie o spiralnie skręconych ciosach.
Deinotherium – rodzaj wymarłych trąbowców żyjących od miocenu po plejstocen w Azji, Europie, Afryce.

Deinotherium bozasi – wymarły trąbowiec z rodzaju Deinotherium.

Dicrocerus – wymarły rodzaj ssaka z rodziny jeleniowatych (Cervidae). Żył w centralnej Europie. Mierzył 70 cm wysokości, czyli mniej więcej tyle, co dzisiejsza sarna. Posiadał długą czaszkę dźwigającą poroże o zgrubiałej podstawie - był to pierwszy taki przypadek wśród jeleniowatych. Poroże to było dość prymitywne, rosochy nie występowały, nie dysponowały nim także samice.

Dinofelis – wymarły rodzaj kotowatych z grupy kotów szablozębnych, żyjący w pliocenie i plejstocenie na obszarze wschodniej i południowej Afryki i wszystkich kontynentów półkuli północnej.

Elephas recki – wymarły gatunek słonia. Osiągał 4,5 metra wysokości i był największym słoniem jaki kiedykolwiek żył, większy od mamuta kolumbijskiego. Egzystował w Afryce, choć pojedyncze znaleziska pochodzą też z półwyspu Arabskiego. Najstarsze znaleziska mają minimum 3,6 miliona lat, a najmłodsze z plejstocenu około 900 tysięcy lat temu. Jest też jedno niekompletne znalezisko z Egiptu z utworów holocenu, jest ono jednak dyskusyjne. Słoń indyjski należy do tego samego rodzaju co Elephas recki.
Gomphotherium – rodzaj wymarłych trąbowców żyjących od miocenu po plejstocen w Azji, Europie, Ameryce Północnej, w Ameryce Środkowej oraz w Afryce.

Hipparion – wymarły rodzaj nieparzystokopytnych z rodziny koniowatych, żyjący od miocenu do plejstocenu. Zasiedlał Amerykę Północną, Eurazję i Afrykę.

Hippopotamus gorgops – wymarły gatunek ssaka z rodziny hipopomowatych (Hippopotamidae). Pojawił się w Afryce podczas późnego miocenu około 5 milionów lat temu, następnie rozprzestrzenił się na teren Europy w czasie wczesnego pliocenu, z którego to okresu pochodzą najstarsze odnalezione europejskie szczątki. Wyginął przed ostatnią epoką lodowcową około 700 tys. lat temu.

Josephoartigasia – wymarły, jeden z największych dotychczas poznanych przedstawicieli rzędu gryzoni, wielkością i trybem życia podobny do dzisiejszych hipopotamów, żyjący w okresie od 4 do 2 mln lat temu na terenie dzisiejszej Ameryki Południowej. Jego skamieniałą czaszkę w pękniętym głazie na plaży Kiyu nad rzeką La Plata w Urugwaju odkrył w 1987 roku archeolog amator.

Homo platyops – żyjący ok. 3,5–3,2 mln lat temu wymarły gatunek ssaka naczelnego należący do podrodziny Homininae.
Kvabebihyrax - wymarły rodzaj góralków żyjący w Europie pod koniec pliocenu.
Libralces – rodzaj wymarłego ssaka z grupy kopytnych, spokrewnionego ze współczesnymi jeleniami. Zamieszkiwał on Eurazję w pliocenie. Charakteryzował się większym porożem. Poroże miało ok. 2m szerokości, było więc porównywalnie z tym należącym do rodzaju Megaloceros. Według Jordi Agustin, opisywany jeleń mógł być jego przodkiem, większość jednak badaczy jest zdania, że był on bliżej spokrewniony z łosiem.
Lynx issiodorensis – wymarły gatunek rysia, lądowego ssaka drapieżnego z rodziny kotowatych. Występował w pliocenie i plejstocenie na północnej półkuli Ziemi, jest też doniesienie o występowaniu gatunku w RPA. Najstarsze, plioceńskie znaleziska pochodzą z Afryki. Zdaniem Werdelina (1981) od tego gatunku wywodzą się wszystkie żyjące gatunki rysi.

Machairodus to wymarły rodzaj kotowatych z podrodziny machajrodontów żyjący w Europie, Azji, Afryce i Ameryce Północnej na przestrzeni od 13 mln do 2 mln lat temu. Gatunki z rodzaju Machairodus cechowały się różną wielkością i proporcją ciała, lecz generalnie wszystkie posiadały duże kły górne i siekacze. Prawdopodobnie był przodkiem rodzaju Homotherium. Machairodus pochodzi bezpośrednio od rodzaju Proailurus.

Makrauchenia, wielbłądozwierz – wymarły trójpalczasty ssak o długich kończynach i szyi zaliczany do rzędu litopternów. Najstarsze skamieniałości datuje się na 7 milionów lat, natomiast najmłodsze zniknęły z zapisu kopalnego w późnym plejstocenie, około 10 tysięcy lat temu. Gatunek ten jest najlepiej poznanym przedstawicielem swej rodziny Macraucheniidae, jedynie dzięki pozostałościom w Ameryce Południowej, przede wszystkim w formacji Lujan (Argentyna). Okaz tego gatunku odkrył już Karol Darwin podczas swej podróży na statku HMS Beagle. Prawdopodobnie za życia zwierzę przypominało pozbawionego garbu wielbłąda wyposażonego w krótką trąbę.
Mamut afrykański − jeden z najstarszych gatunków mamutów. Pojawił się około 4,8 miliona lat temu w okresie pliocenu. Skamieniałości z tego okresu odkryto na stanowiskach w Czadzie, Libii, Maroko i Tunezji.

Mammuthus subplanifrons – gatunek mamuta żyjącego w południowej Afryce w wczesnym pliocenie, około 5 mln lat temu. Jest najstarszym znanym mamutem, analizy filogenetyczne sugerują, że również najbardziej bazalnym. Mammuthus subplanifrons został opisany w 1928 roku przez Henry'ego Fairfielda Osborna.
Megaterium – rodzaj leniwca naziemnego osiągającego rozmiary współczesnego słonia. Zamieszkiwał Amerykę Południową i Środkową od późnego pliocenu do późnego plejstocenu, dokładniej od 5,3 miliona do 11 tysięcy lat temu. Jego przodkiem prawdopodobnie było Promegatherium osiągające rozmiary dzisiejszego nosorożca.

Mitilanotherium − wymarły rodzaj ssaków z rodziny żyrafowatych. Był średniej wielkości w porównaniu z krewniakami. Posiadało wydłużoną czaszkę i długie różki, a także długie kości kończyn.
Myotragus balearicus – wymarły gatunek parzystokopytnych ssaków z podrodziny krętorogich zasiedlający od wczesnego pliocenu do holocenu balearskie wyspy Majorka i Minorka.

Nuralagus rex – gatunek wymarłego ssaka z rodziny zającowatych, zamieszkujący w czasie od messynu do środkowego pliocenu Minorkę (Baleary). Gatunek charakteryzował się szeregiem specyficznych cech nieznanych u innych zajęczaków.

Odobenocetops – rodzaj walenia z grupy zębowców. Jedyny przedstawiciel rodziny Odobenocetopsidae. Żył we wczesnym pliocenie na terenie dzisiejszej Ameryki Południowej. Cechą charakterystyczną przedstawicieli rodzaju były długie kły – u niektórych osobników, których skamieniałości zachowały się w materiale kopalnym, jeden z kłów był dłuższy od drugiego.
Hiena krótkopyska, hiena olbrzymia - wymarła, olbrzymia, prehistoryczna hiena krótkopyska z rodzaju Pachycrocuta o wielkości zbliżonej do dzisiejszego lwa afrykańskiego, osiągała wysokość 1 metra, jednak była masywniejsza. To zaliczane do megafauny zwierzę jest uznawane za największą hienę, jaka kiedykolwiek żyła. Zamieszkiwała pod koniec pliocenu i środkowego plejstocenu wschodnią i południową Afrykę i Azję. W odróżnieniu od dzisiejszych hien, była aktywnym myśliwym.
Paranthropus aethiopicus – przedstawiciel rodzaju Paranthropus. Wiek znalezionych szczątków szacowany jest na ok. 2,5 mln lat.
Paranthropus boisei – gatunek wymarłego hominida, przedstawiciel australopiteków masywnych, który zamieszkiwał Afrykę ok. 2,3–1,2 mln lat temu. Miał silne i duże szczęki wyposażone w szerokie zęby służące do rozcierania roślinnego pokarmu. Równie masywnie zbudowana była jego czaszka, która m.in. posiadała wydatny grzebień kostny na wierzchu.

Protictitherium to prymitywny rodzaj hien podobnych do cywet, wliczając w to najwcześniejszy gatunek hien znany jako, Protictitherium gaillardi, zamieszkiwał Europę. Było zwierzęciem z pazurami wysuwanymi i chowanymi, które prawdopodobnie służyły do wspinania się na drzewa gdzie zwierzę zapewne spędzało większości czasu, polując owady i małe zwierzęta. Pomimo że jeden z pierwszych i najbardziej prymitywnych rodzajów hien pojawił się, odniósł krótki sukces ewolucyjny, pojawiając się około 15 milionów lat temu i przeżywając do 4-5 milionów lat temu.

Rhynchotherium - wymarły przedstawiciel północnoamerykańskich trąbowców. Posiadał 4 siekacze. Znaleziony został w Mesie w hrabstwie Maricopa stanie Arizona w USA. Żył w miocenie i pliocenie.

Serengetilagus praecapensis – gatunek wymarłego ssaka z rodziny zającowatych zamieszkującego od miocenu do pliocenu północne tereny obecnej Tanzanii. Kopalne ślady występowania gatunku odkryto w Laetoli – stanowisku archeologicznym w północnej Tanzanii. Gatunek charakteryzował się szeregiem specyficznych cech nieznanych u innych zajęczaków.

Sinocastor anderssoni – gatunek wymarłego ssaka z rodziny bobrowatych (Castoridae). Występował pliocenie. Kopalne szczątki przedstawiciela gatunku zostały odkryte w Chinach. Gatunek pierwotnie był lokowany w obrębie rodzaju Castor, ale przeprowadzona przez naukowców analiza morfometryczna wykazała szereg różnic w budowie kości czaszki, z których część nie została zauważona we wcześniejszych badaniach. Odnotowano, że badane eksponaty Sinocastor mają w stosunku do badanego kośćca przedstawicieli rodzaju Castor zauważalne zwężenie czaszki, inne ukształtowanie kości podstawy czaszki i kości podniebiennej. Większa jest długość czaszki oraz rostrum. Podczas badania uzębienia, odnotowano, że Sinocastor ma krótsze rozstępy między zębami a korzenie zębów policzkowych są wyraźnie bardziej wystające.
Sinoterium, Chińska bestia (†Sinotherium) – prehistoryczny nosorożec, żyjący w późnym miocenie i w pliocenie. Wymarł około 20 tysięcy lat temu.

Sivatherium – wymarły rodzaj ssaków z rodziny żyrafowatych, żyjący od pliocenu do holocenu.

Stegodon – rodzaj wymarłych ssaków z rzędu trąbowców, które żyły od pliocenu do plejstocenu na terenie Azji.

Sthenurus – rodzaj wymarłych torbaczy z rodziny kangurowatych. Znanych ze stanowisk w Australii, rodzaj Sthenurus występował w czasie trwania epok pliocenu i plejstocenu.

†Synthetoceras - prehistoryczny ssak parzystokopytny zamieszkujący Amerykę Północną pod koniec miocenu 5 mln lat temu do końca pliocenu 2,5 mln lat temu.

Thylacosmilus – rodzaj dużych drapieżnych torbaczy, żyjących na terenie Ameryki Południowej od późnego miocenu do późnego pliocenu, 7–3 mln lat temu.

Toxodon – rodzaj ssaka z rzędu notoungulatów należącego do rodziny Toxodontidae. Żył na terenie Ameryki Południowej od późnego pliocenu do wczesnego plejstocenu.
Ursus wenzensis – wymarły gatunek ssaka z rodziny niedźwiedziowatych (Ursidae), zamieszkującego na terenie Polski w pliocenie.