Veći dio posljednjih 500 milijuna godina Arkanzas izmjenjuju se između produženih suhih čarolija i produženih vlažnih (što znači potpuno podvodnih) čarolija; nažalost, većina fosila malih beskralješnjaka otkrivenih u ovom stanju datira iz ovih potopljenih razdoblja. Što je još gore, tijekom mezozojske ere geološki uvjeti u ovom dijelu Sjeverne Amerike nisu pogodovali stvaranju fosila, tako da imamo vrlo malo dokaza za dinosaure. Ali ne očajavajte: prapovijesni Arkanzas nije bio posve lišen prapovijesnog života.
Jedini dinosaur koji je otkriven u Arkansasu, Arkansaurus je u početku klasificiran kao primjerak ornithomimus, klasični dinosaurus "oponašao ptice" koji je nalikovao noju. Problem je u tome što su sedimenti na kojima je Arkansaurus otkopan (1972.) prije zlatnog doba Ornithomima prije nekoliko milijuna godina; druga je mogućnost da ovaj dinosaur predstavlja potpuno novi rod ornithomimidili možda vrsta podjednako nejasne Nedcolbertije.
Trasa Nashville Sauropod, u rudniku gipsa u blizini Nashvillea u Arkansasu, dala je doslovno tisuće
tragovi dinosaura, od kojih većina pripada Sauropodi (ogromni, četveronožni biljni jedavci pokojnika jurski razdoblje, tipizirano od Diplodok i apatosaur). Jasno je da su stada sauropoda obišla ovo područje Arkanzasa tijekom njihovih periodičnih migracija, ostavljajući tragove (eventualno odvojene milijunima godina geološkog vremena) do dva metra unutra promjer.Kao što je Arkansaur najcjelovitiji dinosaur koji je otkriven u Arkansasu, tako je i Megalonyx, također poznat kao Divovski zemljani lentu, najpotpuniji je pretpovijesni sisavac. Tvrdnja za slavu ove 500-kilogramske zvijeri pokojnika ledeno doba epoha je da je njegov fosil tipa (otkriven u Zapadnoj Virdžiniji, a ne u Arkanzasu) izvorno opisao Thomas Jefferson godinama prije nego što je postao treći predsjednik Sjedinjenih Država.
Ime po planinama Ozark, Ozarcus je bio dugačak tri metra prapovijesni morski pas od sredine Ugljenički razdoblje, prije oko 325 milijuna godina. Kada je u travnju 2015. objavljena svijetu, Ozarcus je bio jedna od najkompletnijih morskih pasa ikad identificiranih u Sjeverna Amerika (hrskavica se ne čuva dobro u fosilnim zapisima, tako da je većina morskih pasa zastupljena njihovim rastrganim zubi). Štoviše, čini se da je Ozarcus bio važna "karika koja nedostaje", predstavljajući evoluciju morskih pasa tijekom kasnijih mezozoičkih i kenozojskih razdoblja.
Iako je Megalonyx najpoznatiji pretpovijesni sisavac iz Arkansasa, ova država je bila dom svih vrsta gigantske faune tijekom kasne pleistocenske epohe, prije oko 50 000 godina. Nisu otkriveni netaknuti uzorci koji stvaraju naslove, ali istraživači su otkrili razbacane ostatke vuneni mamuti i Američki Mastodonci, koje su po cijeloj Sjevernoj Americi bile debele na tlu sve dok nisu propale nedugo nakon posljednjeg ledenog doba.