במשך חלק ניכר מההיסטוריה הגיאולוגית שלה - שנמתחת כל הדרך לתקופה הקמבריאית, לפני 500 מיליון שנה - שקעה מדינת וושינגטון. מתחת למים, מה שמסביר את היעדר היחסי שלהם בדינוזאורים או, לצורך העניין, כל מאובנים יבשתיים גדולים מהפליאזוזיק או המזוזואיק תקופות. החדשות הטובות, עם זאת, הן שהמדינה הזו התהפכה לחיים במהלך החלק האחרון של התקופה הקנוזואית, אז חצתה אותה כל מיני יונקים מגפאונה. בשקופיות הבאות תגלו הכי הרבה דינוזאורים בולטים ובעלי חיים פרהיסטוריים שהתגלו בוושינגטון.
במאי 2015 גילו עובדי שדה באיי סן חואן במדינת וושינגטון את השרידים החלקיים של טרופוד בן 80 מיליון שנה, או דינוזאור אוכל-בשר - אותה משפחת דינוזאורים ש כולל טירנוזאורים ו שודדים. ייקח זמן עד שיזהה סופית את הדינוזאור הראשון בוושינגטון, אך התגלית עולה האפשרות שהצפון-מערבי המאוחד של סטייט שופע חיי דינוזאורים, לפחות במהלך המאוחר התקופה המזוזואית.
כולם מדברים על ממותה צמרירית (Mammhus primigenius), אבל הממותה הקולומביאנית (ממוטהוס קולומבי) היה גדול עוד יותר, אם כי חסר אותו פרווה ארוכה, אופנתית ומגושמת. המאובן הרשמי של וושינגטון, שרידי הממות הקולומביאנית התגלו בכל רחבי האוקיאנוס השקט מצפון-מערב, אליו עלתה לפני מאות אלפי שנים מאירואסיה דרך הארץ הסיבירית החדשה שנפתחה גשר.
שרידי Megalonyx - הידוע יותר בשם עצלן קרקע ענקי - התגלו בכל רחבי ארצות הברית. הדגימה של וושינגטון, המתוארכת למנוח פליסטוקן התקופה, נחשפה לפני עשרות שנים במהלך בניית שדה התעופה Sea-Tac, והיא מוצגת כעת במוזיאון בורק להיסטוריה של הטבע. (אגב, Megalonyx נקראה בסוף המאה ה -18 על ידי הנשיא לעתיד תומאס ג'פרסון, על פי דגימה שהתגלתה בסמוך לחוף המזרחי.)
בשנת 1935, קבוצת מטיילים בוושינגטון נתקלה במאובנים של חיה קטנה דמוית קרנף, שנודעה כקרנף האגם הכחול. איש אינו בטוח לחלוטין בזהותו של היצור הזה בן 15 מיליון שנה, אך מועמד טוב הוא דיצ'רתרריום, אב קדמון קרנף כפול קרניים בשם על ידי הפליאונטולוג המפורסם אתניאל סי. מארש. שלא כמו קרנפים מודרניים, דייסרתרריום עשתה רק את הרמז הזעיר ביותר של קרניים כפולות, מסודרות זו לצד זו בקצה החוטם.
קרוב משפחה של אטיוצטוס, לוויתן מאובן מאורגון השכנה, צ'ונקטוס היה קטנוני לוויתן פרהיסטורי שהיו ברשותם שתי שיניים וגם צלחות ביילין פרימיטיביות (הכוונה שהיא בו זמנית אכלה דגים גדולים וסיננה פלנקטון מהמים, וכך הפכה אותו ל"חוליה חסרה "אבולוציונית). שני דגימות של צ'ונקטוס התגלו בצפון אמריקה, אחת בוונקובר, קנדה ואחת במדינת וושינגטון.
חלק חיוני משרשרת המזון הימית במהלך Paleozoic ותקופות מזוזואיות, טרילוביטים ואמוניטים היו חסרי חוליות קטנים עד בינוניים (טכנית חלק מהפרוקי הרגליים משפחה הכוללת גם סרטנים, לובסטרים וחרקים) שנשמרו במיוחד בגיאולוגיה קדומה משקעים. מדינת וושינגטון מתהדרת במגוון רחב של מאובני טרילוביט ואמוניה, המוערכים מאוד על ידי ציידי מאובנים חובבים.