Illinoisissa voi olla kotona yksi maailman ensimmäisen luokan kaupungeista, Chicagossa, mutta sinun on surullinen oppia, että dinosauruksia ei ole koskaan löydetty täällä - siitä yksinkertaisesta syystä, että tämän valtion geologiset sedimentit olivat hajoamassa, eikä aktiivisesti talletettu, suurimman osan Mesozoicin aikana Era. Preeriavaltio voi silti ylpeillä huomattavalla määrällä sammakkoeläimiä ja selkärangattomia, jotka ovat peräisin paleozojainen aikakausi sekä kourallinen pleistoseeni-pakyydeemoja, kuten seuraavassa selitetään dioja. Nämä diat keskittyvät Illinoisiin, mutta dinosauruksia on löydetty Yhdysvalloista.
Illinoisin virallinen valtion fossiili, Tullimonstrum ("Tully Monster") oli pehmeärunkoinen, jalkaa pitkä, 300 miljoonan vuoden ikäinen selkärangaton, joka muistuttaa hämärästi kalastavia. Tämä outo olento myöhään kivihiilikausi Jakso varustettiin kahdella pienellä hampalla varustetulla kahden tuuman mittaisella esihammolla, jolla todennäköisesti imettiin pieniä organismeja merenpohjasta. Paleontologien ei ole vielä nimetty Tullimonstrumia sopivaan turvapaikkaan, mikä on hieno tapa sanoa, että he vain eivät tiedä millainen eläin se oli!
Jos nimi Amphibamus ("yhtä suuret jalat") kuulostaa samanlaiselta kuin "sammakkoeläin", se ei ole sattumaa; selvästi, kuuluisa paleontologi Edward Drinker Cope halusi korostaa tämän eläimen sijaintia sammakkoeläimen sukupuu kun hän nimitti sen 1800-luvun lopulla. Kuuden tuuman pituisen amphibamuksen merkitys on, että se voi (tai ei) merkitä evoluutiohetkeä historia, kun sammakot ja salamandrut erottuivat sammakkoeläinten evoluutiosta, noin 300 miljoonaa vuotta sitten.
Greererpeton tunnetaan paremmin Länsi-Virginiasta - josta on löydetty yli 50 yksilöä -, mutta tämän ankeriasmaisen fossiilit Tetrapoda on löydetty myös Illinoisissa. Greererpeton todennäköisesti "kehittynyt" ensimmäiset sammakkoeläimet noin 330 miljoonaa vuotta sitten, luopuminen maanpäällisestä tai ainakin puolivettäisestä elämäntavasta viettämiseen koko elämänsä vedessä (mikä selittää, miksi se oli varustettu lähellä eturauhasen raajoilla ja pitkä, hoikka body).
Jälleen toinen ankeriasmainen sammakkoeläin myöhään kivihiilikausi aikana Lysorophus asui suunnilleen samanaikaisesti kuin Greererpeton (katso edellinen dia) ja omisti samankaltaisen ankeriaan kaltaisen ruumiin, joka oli varustettu eturauhasen raajoilla. Tämän pienen olennon fossiili löydettiin Illinoisin Modesto-muodostelmassa, valtion lounaiskulmassa; se asui makeanveden lammikoissa ja järvissä ja, kuten monet muut aikansa "lepospondyy" sammakkoeläimet, hautasi itsensä kosteaseen maaperään pidennettyjen kuivien loitsujen aikana.
Suurimmalle osalle mesozoisista ja cenozoisista aikakausista, noin 250–2 miljoonaa vuotta sitten, Illinois oli geologisesti hedelmällinen - tästä syystä fossiilien puute johtui tästä valtavasta ajankohdasta. Olosuhteet kuitenkin paranivat huomattavasti vuoden 2002 aikana pleistoseeni aikakausi, kun karjat Villaiset mammit ja Amerikkalaiset mastodonit raitioivat tämän valtion loputtomien tasangon yli (ja vasen sironnut fossiilinen jäännös on löydettävissä osittain, 19. ja 20. vuosisadan paleontologien toimesta).