Katrā štatā lepojas ar fosiliju reģistru, kas atklāj dažādus unikālus dinozaurus un citus aizvēsturiskos dzīvniekus, un Ņūmeksika nav izņēmums. Tai ir pārsteidzoši bagāts un dziļas fosilijas reģistrs. Šajā stāvoklī esošie ģeoloģiskie veidojumi ir gandrīz nesadalīti vairāk nekā 500 miljonu gadu garumā, aptverot lielāko daļu paleozoisko, mezozoisko un cenozoisko laikmetu. Tur ir atklāts pārāk daudz dinozauru, aizvēsturisko rāpuļu un zīdītāju megafaunas, lai tos visus uzskaitītu atsevišķi. Atklājiet svarīgākos fosiliju atradumus Ņūmeksikā, sākot no sīkā dinozauru koelofīzes līdz milzīgajam aizvēsturiskajam putnu gastornim.
Oficiālās Ņūmeksikas fosilijas, koelofīzes fosilijas ir izrakušas tūkstošiem pie Ghost Ranch karjers, izraisot spekulācijas, ka šis mazais teropod dinozaurs (tikai nesen izveidojās no ļoti pirmie dinozauri Dienvidamerikas dienvidu daļa) klīst pa vēlu dienvidrietumu līdzenumos Triassic Ziemeļamerika milzīgos iepakojumos. Koelofīze ir arī viens no nedaudzajiem dinozauriem, kas liecina par seksuālo dimorfismu, ģints tēviņi aug nedaudz lielāki nekā mātītes.
Pirmais bija garais kakls, ar garu spīlētu, dzeloņcūku nothronychus terizinozaurs tikt atklātam Ziemeļamerikā; līdz šim svarīgajam atklājumam gar Jaunās Meksikas / Arizonas robežu visslavenākā ģints no šīs dīvainās dinozauru ģimenes bija Vidusāzijas terizinozaurs. Tāpat kā tā radinieki, nothronychus bija augu ēšanas teropods, kurš savus garos spīles izmantoja, lai nezaudētu citus dinozaurus un mazos zīdītājus, bet virvētu veģetāciju no augstiem kokiem.
Lielais, skaļais, ilgi cekulainais parasaurolophus sākotnēji tika atklāts Kanādā, taču vēlākie izrakumi Ņūmeksikā palīdzēja paleontologiem noteikt divas papildu šīs sugas pīļu rēķina dinozaurs (Lpp. tubicēns un Lpp. cyrtocristatus). Parasaurolophus cekas funkcija? Visticamāk, izdalīs ziņojumus citiem ganāmpulka locekļiem, bet tas, iespējams, ir noticis arī seksuāli izvēlētā pazīme (tas ir, tēviņi ar lielākiem cekuliem bija pievilcīgāki mātītēm pārošanās laikā) gada sezonā).
Dažos pēdējos gados Ņūmeksikas štats ir nogādājis milzīga skaita keratopsiešu (ragveida, saltu dinozauru) mirstīgās atliekas. Starp ģintīm, kas nesen atklātas šajā stāvoklī, ir grezni apcepts un ragains ojoceratops, titanoceratops un zuniceratops; turpmākajam pētījumam vajadzētu atklāt, cik cieši šie augu ēdāji bija savstarpēji saistīti, kā arī pazīstamākiem keratopsiešiem triceratops kas dzīvoja citās Ziemeļamerikas daļās krīta vēlajā periodā.
Jebkura štats ar tik bagātu fosilo fosiliju reģistru kā Ņūmeksika noteikti ir ieguvis vismaz dažu lietu atliekas sauropods (milzu, ilgi kakla, ziloņu kāju augu ēdāji, kas dominēja vēlajā jurassic periods). Diplodocus un camarasaurus sākotnēji tika identificēti citur ASV, bet 30 tonnu tipa paraugs alamosaurus tika atklāts Ņūmeksikā un nosaukts pēc šī štata Ojo Alamo formācijas (un nevis Alamo Teksasā, kā daudzi cilvēki kļūdaini pieņem).
Koelofīze var būt Ņūmeksikas slavenākais teropods, taču šajā valstī mezozoja laikā bija plašs gaļas ēšanas dinozauru klāsts, daži (piemēram allosaurus) ar ilgu paleontoloģisko ciltsrakstu, un citi (piemēram, tawa un daemonosaurus), kas tiek uzskatīti par pavisam neseniem papildinājumiem theropod žurnālā. Tāpat kā coelophysis, daudzi no šiem sīkajiem teropodiem tika nesen atrasti no pirmajiem īstajiem dinozauriem netālu esošajā Dienvidamerikā.
Pachycephalosaurs ("biezās galvas ķirzakas") bija dīvaini, divkājaini, ornitiskijs dinozauriem ar biezākiem galvaskausiem nekā parasti, kas tēviņiem mēdza viens otram domāt par dominēšanu ganāmpulkā (un, iespējams, arī pret pūtītājiem, kas tuvojas muguras aizmugurē). Ņūmeksikā dzīvoja vismaz divas svarīgas pachycephalosaur ģints, stegoceras un sphaerotholus, no kuriem pēdējais var izrādīties jau trešās kaula galvas, prenocephale suga.
Viena no pirmajām patiesajām megafaunas zīdītāji, pustonnas korifodons ("pīķa zobs") bija izplatīts skats purvos visā pasaulē agrā sākumā Eocēns laikmetā, tikai 10 miljonus gadu pēc tam, kad dinozauri izmira. Šajā mazo smadzeņu, lielķermeņa, augu ēšanas zīdītāja paraugi ir atklāti Ņūmeksika, kurā pirms 50 miljoniem gadu bija daudz sulīgāks un mitrāks klimats, nekā tā notiek šodien.
Milzu bizons - ģints nosaukums Bison latifrons—Sapludināja vēlu līdzenumus Pleistocēns Ziemeļamerika arī vēsturiskos laikos. Ņūmeksikā arheologi ir atklājuši milzu bizonu paliekas, kas saistītas ar Amerikas indiāņu apmetnēm - pavediens, ka pirmie ziemeļu cilvēku iedzīvotāji Amerika apvienojās komandā paciņās, lai medītu šo megafaunas zīdītāju līdz izmiršanai (vienlaikus pietiekami ironiski, jo viņi to pielūdza kā sava veida dabisku padievu).
Agrīnais eocēna gastornis nebija lielākais aizvēsturisks putns kādreiz dzīvojis (tas gods pieder tādām krāsainākām ģintīm kā ziloņu putns), bet tas bija viens no bīstamākajiem, ar tirānozaurslīdzīga būve, kas parāda, kā evolūcija mēdz pielāgot vienas un tās pašas ķermeņa formas tām pašām ekoloģiskajām nišām. Viens gastornis paraugs, kas tika atklāts Ņūmeksikā 1874. gadā, bija slavenā amerikāņu paleontologa raksts Edvards Drinkers Cope.