Per gran parte degli ultimi 500 milioni di anni, Arkansas si alternava tra gli incantesimi secchi estesi e gli incantesimi bagnati estesi (che significa completamente sott'acqua); sfortunatamente, la maggior parte dei fossili di piccoli invertebrati scoperti in questo stato risalgono a questi periodi sommersi. A peggiorare le cose, durante l'era mesozoica le condizioni geologiche in questa parte del Nord America non favorivano la formazione di fossili, quindi abbiamo pochissime prove per i dinosauri. Ma non disperare: l'Arkansas preistorico non era del tutto privo di vita preistorica.
L'unico dinosauro mai scoperto nell'Arkansas, Arkansaurus fu inizialmente classificato come un esemplare di ornithomimus, il classico dinosauro "uccello mimico" che assomigliava a uno struzzo. Il problema è che i sedimenti in cui Arkansaurus fu scoperto (nel 1972) precedono l'età d'oro di Ornithomimus di diversi milioni di anni; un'altra possibilità è che questo dinosauro rappresenti un genere completamente nuovo di ornithomimid, o forse una specie della Nedcolbertia altrettanto oscura.
Il Nashville Sauropod Trackway, in una miniera di gesso vicino a Nashville, nell'Arkansas, ha prodotto letteralmente migliaia di impronte di dinosauro, la maggior parte dei quali appartenenti a sauropodi (gli enormi mangiatori di piante a quattro zampe degli ultimi tempi giurassico punto, tipizzato da Diplodocus e Apatosaurus). Chiaramente, branchi di sauropodi hanno attraversato questa regione dell'Arkansas durante le loro periodiche migrazioni, lasciando impronte (forse separate da milioni di anni di tempo geologico) fino a due piedi dentro diametro.
Proprio come Arkansaurus è il dinosauro più completo mai scoperto in Arkansas, così Megalonyx, noto anche come Bradipo terrestre gigante, è il mammifero preistorico più completo. La pretesa di fama di questa bestia da 500 libbre del ritardo Pleistocene l'epoca è che il suo tipo di fossile (scoperto nella Virginia dell'Ovest piuttosto che nell'Arkansas) è stato originariamente descritto da Thomas Jefferson anni prima di diventare il terzo presidente degli Stati Uniti.
Prende il nome dalle Ozark Mountains, Ozarcus era lungo un metro e trenta squalo preistorico del mezzo Carbonifero periodo, circa 325 milioni di anni fa. Quando è stato annunciato al mondo, nell'aprile 2015, Ozarcus è stato uno degli squali ancestrali più completi mai identificati in Nord America (la cartilagine non si conserva bene nei reperti fossili, quindi la maggior parte degli squali sono rappresentati dai loro sparsi denti). Inoltre, Ozarcus sembra essere stato un importante "anello mancante", che ha accresciuto l'evoluzione degli squali durante le successive epoche mesozoiche e cenozoiche.
Sebbene Megalonyx sia il più noto mammifero preistorico dell'Arkansas, questo stato ospitava tutti i tipi di fauna gigantesca durante la tarda epoca del Pleistocene, circa 50.000 anni fa. Non sono stati scoperti campioni intatti e generatori di titoli, ma i ricercatori hanno scoperto i resti sparsi di mammut lanosi e Mastodons americani, che erano spessi sul terreno in tutto il Nord America fino a quando non morirono poco dopo l'ultima era glaciale.