ज्यादा के लिए पैलियोज़ोइक तथा Mesozoic एरास - लगभग 75 मिलियन साल पहले तक - उत्तरी अमेरिका का क्षेत्र जो टेनेसी बनने के लिए किस्मत में था, अशुभ जीवन के साथ अच्छी तरह से रखता था, जिसमें मोलस्क, कोरल और स्टारफिश शामिल थे। यह राज्य अपने डायनासोरों के लिए बहुत कम जाना जाता है - केवल कुछ बिखरे हुए अवशेष देर से डेटिंग करते हैं क्रीटेशस अवधि-लेकिन यह आधुनिक युग से ठीक पहले एक पलटाव का अनुभव था, जब मेगाफ्यूना स्तनधारी जमीन पर मोटे थे। यहाँ सबसे उल्लेखनीय डायनासोर और प्रागैतिहासिक जानवर हैं जो स्वयंसेवक राज्य में रहते हैं।
टेनेसी तिथि में लगभग ago५ मिलियन वर्ष पहले खोजे गए विरल डायनासोर के जीवाश्म, के दस मिलियन वर्ष पहले थे के / टी विलुप्त होने की घटना. हालांकि ये हड्डियां बहुत अधिक खंडित और अपूर्ण होती हैं, जो एक विशिष्ट जीन को सौंपी जाती हैं, वे लगभग निश्चित रूप से ए की होती हैं hadrosaur (डक-बिल्ड डायनासोर) से निकटता से संबंधित Edmontosaurus. अलबत्ता, जहाँ कहीं भी हिरसौर थे, वहाँ अवश्य थे tyrannosaurs तथा शिकारी पक्षियों साथ ही, लेकिन टेनेसी के तलछट में इन्हें संरक्षित नहीं किया गया है।
मानो या न मानो, ऊंट मूल रूप से उत्तरी अमेरिका में विकसित हुए, जहां से वे फैल गए
सेनोज़ोइक यूरेशिया (आज, मध्य पूर्व और मध्य एशिया में एकमात्र विलुप्त ऊंट पाए जाते हैं) आधुनिक युग के सबसे पहले उनके जन्म की भूमि में विलुप्त होने से पहले। टेनेसी का सबसे उल्लेखनीय प्रागैतिहासिक ऊंट कैमेलॉप्स था, जो एक सात फुट लंबा मेगाफ्यूना स्तनपायी था जो इस राज्य में घूमता था प्लेस्टोसीन युग, लगभग दो मिलियन से 12,000 साल पहले।टेनेसी में वाशिंगटन काउंटी ग्रे फॉसिल साइट का घर है, जो देर से डेटिंग करने वाले एक पूरे पारिस्थितिकी तंत्र के अवशेषों को धारण करता है मिओसिन और जल्दी प्लियोसीन युगों (लगभग सात मिलियन से पांच मिलियन साल पहले)। इस साइट से पहचाने गए स्तनधारियों में शामिल हैं कृपाण-दांतेदार बिल्लियों, प्रागैतिहासिक हाथी, पैतृक गैंडों, और यहां तक कि पांडा भालू का एक जीनस; और वह चमगादड़, मगरमच्छ, कछुए, मछली, और उभयचरों की दक्षता का उल्लेख करने के लिए भी नहीं है।
प्लिस्टोसीन युग के दौरान विशालकाय सुथरों की एक विशाल संख्या उत्तरी अमेरिका में घूमती रही। टेनेसी राज्य Mylodon के लिए सबसे अच्छा जाना जाता है, जिसे Paramylodon के रूप में भी जाना जाता है, जिसका एक करीबी रिश्तेदार है विशालकाय मैदान सुस्ती पहली बार 18 वीं शताब्दी के अंत में थॉमस जेफरसन द्वारा वर्णित किया गया था। प्लेस्टोसीन टेनेसी के अन्य मेगाफ्यूना स्तनधारियों की तरह, माइलोडोन लगभग 10 फीट तक बड़े पैमाने पर विशालकाय था लंबा और 2,000 पाउंड (और इसे मानो या न मानो, यह अभी भी अपने दिन के अन्य पैतृक आलस की तुलना में छोटा था, जैसे जैसा Megatherium).
पूर्वी तट के पास कई डायनासोर-गरीब राज्यों की तरह, टेनेसी असामान्य रूप से बहुत कम प्रभावशाली जानवरों के जीवाश्मों से समृद्ध है - 300 मिलियन वर्ष पहले उत्तरी अमेरिका के उथले समुद्रों और झीलों को आबाद करने वाले ब्राचिओपोड्स, ट्रिलोबाइट्स, कोरल और अन्य छोटे समुद्री जीव, दौरान डेवोनियन, सिलुरियन तथा कोयले का अवधि। ये एक संग्रहालय में देखने के लिए प्रभावशाली नहीं हो सकते हैं, लेकिन वे पेलियोजोइक युग के दौरान जीवन के विकास पर एक अतुलनीय परिप्रेक्ष्य प्रदान करते हैं।