幼體在親代體內發育的哺乳動物類群被稱為有胎盤類動物類群。除了產卵的單孔類動物以及有袋類動物，幾乎所有現生的哺乳動物都被歸入了有胎盤類動物類群。有胎盤類動物在白堊紀早期出現，在白堊紀晚期迅速進化，演變出很多種類，占當時整個哺乳動物總數的95％，幾乎遍及全世界的陸地、海洋和天空，尤其是在陸地上，它們是最占優勢的物種。
始祖獸
始祖獸生活在白堊紀早期，是最早的有胎盤類哺乳動物，身體長約14厘米，估計體重在200～250克。它的肩部、肢骨和四肢掌部伸長的足趾與現生許多善於攀緣或樹棲的哺乳動物非常相似，這也暗示著它是一種善於在崎嶇地麵攀爬和在灌木叢中活動的小型哺乳動物。
重折齒蝟屬
重折齒蝟屬是最著名的早期有胎盤類動物，生活在白堊紀晚期，它的化石主要發現於今蒙古地區。重折齒蝟屬體形較小，體長僅20厘米，頭骨較低，口鼻部較長。它以四足行走，能夠快速奔跑、跳躍以逃離掠食者。有些古生物學家認為重折齒蝟屬和象鼠有密切的親緣關係，不過也有些專家持相反意見，認為重折齒蝟屬是最早的兔形動物類群，這個類群包括兔子及其親緣種類。
裂齒獸類
裂齒獸類動物是古新世和始新世時的有胎盤動物類群，其四肢掌部有爪，嘴巴前部有大型牙齒向外突出，這些牙齒可能是用來啃咬植物的根部和莖部的。人類對裂齒獸的研究已有100多年了，但在對這類動物的起源和演化研究中仍有許多問題沒有解決。1978年在中國發現的豫裂獸為探討這類動物早期分化及某些後期種類的起源提供了重要的信息。