Khoảng 20 triệu năm sau (340 triệu năm trước, 10:12 chiều theo đồng hồ của chúng ta), quá trình tiến hóa màng ối đã cho phép trứng được ấp trên đất liền, chắc chắn đó là một lợi thế tồn tại cho phôi của loài động vật bốn chân. Điều này dẫn tới sự phân nhánh động vật có màng ối ra khỏi động vật lưỡng cư. 30 triệu năm sau nữa (310 triệu năm trước, 10:22 chiều) sự phân nhánh giữa Synapsida (gồm các loài động vật có vú) với Sauropsida (gồm các loài chim và những loài bò sát không bay hay không phải là động vật có vú) diễn ra. Tất nhiên, những nhóm sinh vật khác tiếp tục tiến hóa và phân nhánh thành cá, côn trùng, vi khuẩn và các loài khác, nhưng chúng ta không có nhiều thông tin chi tiết như các loài trên. 300 triệu năm trước (10:25 chiều) siêu lục địa gần đây nhất hình thành, được gọi là Pangaea. Sự kiện tuyệt chủng lớn nhất cho tới nay diễn ra 250 triệu năm trước (10:40 chiều theo đồng hồ của chúng ta), ở khoảng thời gian phân tách giữa kỷ Permi và Trias; 95% các loài sinh vật trên Trái Đất biến mất. Nhưng sự sống vẫn tồn tại, và khoảng 230 triệu năm trước (10:47 chiều theo đồng hồ của chúng ta), các loài khủng long bắt đầu chia tách khỏi tổ tiên bò sát của chúng. Một cuộc tuyệt chủng ở thời gian giữa hai kỷ Trias và Jura 200 triệu năm trước (10:56 chiều) nhưng không ảnh hưởng tới nhiều loài khủng long, chúng nhanh chóng chiếm vai trò thống trị trong số động vật có xương sống. Dù một số loài có vú cũng bắt đầu phân chia tương tự trong thời gian này, các loài có vú thời đó có lẽ đều nhỏ như chuột chù ngày nay. 180 triệu năm trước (11:03 chiều), Pangea vỡ thành Laurasia và Gondwana. Ranh giới giữa các loài khủng long bay và không bay là không rõ ràng nhưng Archaeopteryx, theo truyền thống thường được coi là một trong những con chim đầu tiên, sống vào khoảng 150 triệu năm trước (11:12 chiều). Bằng chứng sớm nhất về thực vật hạt kín tiến hóa thành các loài có hoa là ở thời kỳ kỷ Creta, khoảng 20 triệu năm sau (132 triệu năm trước, 11:18 tối) Cuộc cạnh tranh với những loài chim khiến nhiều loài thằn lằn bay tuyệt chủng, và những con khủng long có lẽ cũng đã ở thời kỳ suy thoái vì một số nguyên nhân khi, 65 triệu năm trước (11:39 chiều), một thiên thạch đường kính 10 kilômét dường như đã đâm vào Trái Đất ngay ngoài khơi bán đảo Yucatán, tung một lượng lớn vật chất và hơi nước lên không, che khuất ánh sáng Mặt Trời, ngăn cản quang hợp. Đa số các loài động vật lớn, gồm cả những loài khủng long không bay, bị tuyệt chủng., đánh dấu sự chấm dứt thời kỳ kỷ Creta và đại Trung Sinh. Sau đó, ở thời kỳ thế Paleocen, các loài động vật có vú nhanh chóng phân chia, trở nên lớn hơn và chiếm vai trò thống trị trong số các động vật có xương sống. Có lẽ vài triệu năm sau (khoảng 63 triệu năm trước, 11:40 chiều), vị tổ tiên chung cuối cùng của toàn bộ động vật linh trưởng đã có mặt. Tới cuối thời kỳ thế Eocen, 34 triệu năm trước (11:49 chiều), các loài động vật có vú trên mặt đất đã quay trở về biển để trở thành các loài động vật như Basilosaurus sau này sẽ trở thành các loài cá heo và cá voi.