דקוטה הדרומית אולי לא תוכל להתהדר באותה מידה בתגליות דינוזאור רבות כמו שכנותיה הקרובות וויומינג ומונטנה, אך במדינה זו היה ביתם של חריג בצורה יוצאת דופן מגוון רחב של חיות בר בתקופות המזוזואליות והקנוזיות, כולל לא רק שודדי ראייה וטירנוזאורים, אלא צבים פרהיסטוריים ויונקים מגפאונה כ נו. בשקופיות הבאות, תגלו את הדינוזאורים ובעלי החיים הפרהיסטוריים שעבורם דרום דקוטה הוא מפורסם, החל מדקוטארפטור שהתגלה לאחרונה ועד טירנוזאורוס שנקרא מזמן רקס. (לראות רשימת דינוזאורים ובעלי חיים פרהיסטוריים שהתגלו בכל מדינה בארה"ב.)
התגלה לאחרונה בחלקה של דקוטה הדרומית באזור קריק הגיהנום היווצרותו, דקוטארפטור היה חצי טון שאורכו מטר וחצי ראפטור שחיה ממש בסוף העיר קרטיקון התקופה, ממש לפני שהדינוזאורים נכחדו כתוצאה מהשפעת המטאור K / T. עם זאת, ענקי כמו שהיה, דקוטארפטור הנוצה עדיין הועמד על ידי יוטראפטור, דינוזאור של 1,500 פאונד שקדם לו בערך 30 מיליון שנה (ונקראה, ניחשתם נכון, על שם מדינת יוטה).
קרטיקון דרום דקוטה המאוחרת היה ביתו של אחד המפורסמים ביותר טירנוזאורוס רקס דגימות מכל הזמנים: טירנוזאורוס סו, שהתגלה על ידי צייד מאובנים חובבים
סו הנדריקסון ב 1990. לאחר מחלוקות ממושכות על מקורו של סו - בעל הנכס עליו היא נחפרה טען למשמורת חוקית - השלד המשוחזר שנמכר במכירה פומבית למכירה מוזיאון השדה להיסטוריה טבעית (בשיקגו הרחוקה) תמורת שמונה מיליון דולר.הדינוזאור השני המפורסם ביותר בכל הזמנים - אחרי טירנוזאורוס רקס (ראה שקף קודם) - דגימות רבות של טריצרטופס התגלו בדרקוטה הדרומית, כמו גם במדינות שמסביב. זה ceratopsian, או דינוזאור קרני, מטוגן, היה אחד הראשים הגדולים והמצועצעים ביותר של יצור כלשהו בתולדות החיים על פני האדמה; גם כיום גולגלות Triceratops מאובנות, כשקרניהן שלמות, מחייבות דולרים גדולים במכירה פומבית של מכירות פומביות.
מאז דרום דקוטה הייתה שקועה מתחת למים עבור חלק ניכר מהאזור יורה התקופה, זה לא הניב מאובנים רבים של מפורסמים sauropods כמו דוקוסוקוס או ברכיוזאור. הטוב ביותר שמדינת הר ראשמור יכולה להציע הוא ברוזאורוס, "הלטאה הכבדה", בן דודים בגודל דומה של דנוקוקוס שהתברך בצוואר ארוך עוד יותר. (שלד Barosaurus מפורסם במוזיאון האמריקני להיסטוריה של הטבע מראה את הכורופוד הזה שמתרומם על רגליו האחוריות, תנוחה בעייתית בהינתן הסבירות שלו מטבוליזם קר בדם.)
אחד מהראשונים ornithopod דינוזאורים להתגלות בארצות הברית, לקמפטוזאורוס יש היסטוריה טקסונומית מסובכת. הדגימה שנחשפה נחשפה בוויומינג, בשנת 1879, ומין נפרד כמה עשרות שנים אחר כך בדרום דקוטה, לימים שונה שם לאוסמקאסאורוס. דקוטה הדרומית הניבה גם שרידים מפוזרים של הדינוזאור המשוריין אדמונטוניה, הדינוזאור שטוף הברווז אדמונטוזאורוס, והישבן בראש Pachycephalosaurus (שעשוי להיות או לא אותה חיה כמו תושב דקוטה דרום מפורסם אחר, דראקורקס חוגוורטסיה, על שם ספרי הארי פוטר).
הגדול ביותר צב פרהיסטורי שחי אי פעם, "מאובני הסוג" של ארשלון התגלה בדרום דקוטה בשנת 1895 (אדם גדול עוד יותר, באורך של למעלה מתריסר מטרים ומשקלו של שני טונות, נחשף בשנות השבעים; רק כדי לשים את הדברים בפרספקטיבה, הטסטודין הגדול ביותר שחי כיום, צב גלפגוס, שוקל רק כ- 500 פאונד). קרוב משפחתו החי הקרוב ביותר של ארצ'לון שחי כיום הוא צב הים הפגז הרך המכונה עור גב.
הדינוזאורים לא היו בעלי החיים הענקיים היחידים שחיו בדרקוטה הדרומית. עשרות מיליוני שנים אחרי שהדינוזאורים נכחדו, יונקים מגפאונה כמו ברונטותריום שוטט במישורים המערביים של צפון אמריקה בעדרים גדולים ומגושמים. "חיה רעם" זו הייתה בעלת תכונה אחת המשותפת עם קודמותיה הזוחלים: עם זאת מוח קטן במיוחד, מה שעשוי לעזור להסביר מדוע הוא נעלם מעל פני האדמה כבר בהתחלה של ה אוליגוקן תקופה, לפני 30 מיליון שנה.
אחד היונקים הטורפים הארוכי שנים ברשומת המאובנים, מינים שונים של היאנודון נמשכה בצפון אמריקה במשך 20 מיליון שנה עצומים, מארבעים מיליון לעשרים מיליון שנה. נחשפו מספר רב של דגימות של טורף זה דמוי זאב (אשר עם זאת היה רק אבות מרוחקים לכלבים מודרניים). דקוטה הדרומית, שם היאנודון טרף יונקים אוכלים מגפאונה הצומח, כולל אולי בני הנוער של ברונטותריום (ראה קודם שקופית).
בן זמנו של ברונטותריום והייאודון, המתואר בשקופיות הקודמות, פוברותרפיה ("בהמת אוכלת עשב") היא הגמל הפרהיסטורי הידוע ביותר של דקוטה הדרומית. אם תמצא את זה מפתיע, ייתכן שתסתקרן ללמוד שגמלים התפתחו במקור בצפון אמריקה, אך נכחדו על סף העידן המודרני, בו הם כבר התפשטו אירואסיה. (Poebrotherium לא נראה כמו גמל, אגב, מכיוון שגובהו היה מטר וחצי במשקל 100 קילו!)