De ældste kendte fossiler fra de fleste af de moderne pattedyrordner dukkede op inden for en kort periode i begyndelsen af Eocen. I begyndelsen af Eocen ankom flere nye pattedyrgrupper til Nordamerika. Disse moderne pattedyr, som artiodactyls, perissodactyls og primater, havde funktioner som lange, tynde ben, fødder og hænder, der var i stand til at gribe, samt differentierede tænder tilpasset til at tygge. Dværgformer regerede. Alle medlemmerne af de nye pattedyrordner var små, under 10 kg; baseret på sammenligninger af tandstørrelse, var Eocen-pattedyr kun 60% af størrelsen af de primitive Palaeocen-pattedyr, der var forud for dem. De var også mindre end de pattedyr, der fulgte dem. Det menes, at Eocen-temperaturerne favoriserede mindre dyr, der var bedre i stand til at håndtere varmen.
lange, tynde ben