尖吻蝮
尖吻蝮是全球珍稀濒危物种，在神农架主要生活在海拔1400米以下的阔叶林带。尖吻蝮是中国特有的古老孑遗物种，第三纪早期始新世属干燥、亚热带的中国中南部为尖吻蝮的起源地。
尖吻蝮有剧毒，古代对这种物种就有了比较丰富的认识。历史文献及现代动物学证实，中国最早的文字甲骨文就开始对尖吻蝮有记述，在上古时期称为“巴”，秦汉时期称“蝮虫”，唐宋时在湖北神农架区域称褰鼻蛇，现代称五步蛇或尖吻蝮。
巫山北鲵
巫山北鲵是中国特有物种，主要生活在神农架海拔910—2350米的中低山区溪流中。它是原始有尾两栖类的一种，与北鲵属的其他种类呈种间断裂分布，其在喜马拉雅造山运动之前即生活在欧亚大陆的腹地，在研究小鲵科分类、系统演化方面有着重要价值。
白头蝰
白头蝰在神农架主要生活于海拔1600米以下的中低山地带。白头蝰处于游蛇科与蝰科演化的中间环节，是蝰科中的原始类群，只有单属独种，在研究管牙类毒蛇的起源与演化上占有重要的位置，也是十分珍稀的古老蛇类物种。
在神农架自然博物馆的动物展厅，展示了大量孑遗、珍稀濒危动物标本，其中就包括大鲵、小鲵、巫山北鲵等物种。它们带着来自远古的讯息，向我们展示着物种演化的秘密，以及神农架这篇土地上的种种奇迹。
白冠长尾雉
森林是金雕的主要栖息地分布区之一，这种隼形目鹰科的大型猛禽喜欢栖息于这里的山地森林、山地草原，以捕猎弱小动物为食；中国特有种白冠长尾雉，有着漂亮的长长的尾羽，被称为“雉翎”，它们常常在常绿针阔混交林和落叶阔叶林中栖息觅食；还有栖息于海拔1500-3000 米的针阔混交林、开阔的多岩林地、松林及灌丛的其勺鸡……
远古孑遗
复杂多样的地形条件使神农架成为欧亚大陆腹地第四纪冰期气候波动过程中重要的生物避难所，因而保存了丰富而完整的第三纪孑遗动植物，拥有较多的单型或孑遗的科或属，保留了第四纪冰期之前的残遗动物大鲵、中国小鲵、巫山北鲵、尖吻蝮、白头蝰等 10 种古老物种。
中华鬣羚
此外还有亚洲东南部热带、亚热带地区的典型动物之一的中华鬣羚，它们生活在海拔1000-3000米的针阔混交林、针叶林或多岩石灌木林中。古籍中有“天马，常飞腾天都莲花诸峰”，“康熙壬寅秋，慈光僧同客登文殊院，远望犀牛山峰顶有天马，银鬃金毛，四足皆捧以祥云，须臾跃过数十峰，每峰隔越数十丈，一跃便过”等记载，据考证书中描绘的“天马”便是中华鬣羚。
神农架也是大量珍稀鸟类的栖息地。这里群山环绕，海拔高差达 2700 米，具有从常绿阔叶林到亚高山针叶林、灌丛草甸等丰富而完整的自然垂直带谱，为东洋界与古北界多种鸟类的汇集提供了丰富多样的生境条件。
群猴嬉戏
前一刻还是乌云密布的神农架，这一刻阳光已穿过厚厚云层洒向这片原始密林。车慢慢向山上爬升，从常绿阔叶林到亚高山针叶林，随着海拔越来越高，空气也越来越沁凉。
在位于大龙潭的中国神农架金丝猴保护研究基地，我们见到了美名远扬的森林精灵——川金丝猴，一群大大小小、蓝面仰鼻、身背金色长毛的神农架金丝猴正在溪水边的树林里追逐嬉戏，尽情打闹，清脆的“咦、哦”叫声不时回荡在山谷。看到有人靠近，几只胆大的猴子上来乞食，坐在人的跟前丝毫不胆怯。神农架在国内率先通过人工补食的举措，实现对野生金丝猴的成功招引，使这里的金丝猴克服了对人的恐惧心理，与人亲近相处。
鸟兽乐园
除了川金丝猴，神农架有着更为丰富而具代表性的动物，如云豹、金钱豹、亚洲金猫、豺、黑熊、水獭、大灵猫、林麝、金雕、白冠长尾雉、大鲵等等。
作为东洋界与古北界、北亚热带与暖温带的交汇过渡区域，神农架表现出东洋界与古北界物种交融汇集的特征，兼有古北区的区系成分，反映出动物区系的古老性和野生动物物种的多样性，尤其是鸟兽动物区系占绝对优势。据资料显示，神农架共有野生脊椎动物 609种（其中包含哺乳动物 87种），鸟类389种，野生昆虫4238种，鱼类46种。
当然，金丝猴也有天敌。飞翔在高空的金雕一旦看到有刚生下的幼猴，它会趁大猴不注意时俯冲而下，将襁褓中的幼猴叼走；到了晚上，在树上睡觉的金丝猴也容易遭到豹猫的袭击。一只金丝猴的寿龄大概在23、24岁，一旦猴子老去，它会自己走入深山寻找隐秘的地方接受死亡。
这种与人类同祖先的可爱动物，为森林里增色不少。作为全球珍稀濒危物种，川金丝猴已被IUCN 物种红色名录列为濒危级物种。
黑 熊
神农架是黑熊分布栖息最为集中且种群数量较多的原分布区之一。黑熊一般栖息于神农架的阔叶林和针阔混交林中，每年11月份开始进入冬眠期；林麝生活在海拔1000—3000 米阔叶林、针叶林以及亚高山灌木林中，雌雄林麝都没有角；中华斑羚则主要栖息在海拔1000米左右的山地森林中，它们体型较小，是亚热带、北温带地区的典型动物之一。
地处东亚腹地的神农架，是欧亚大陆东缘从低地平原丘陵向中部山地的过渡带，复杂多样的地形条件，使其成为欧亚大陆腹地第四纪冰期气候波动过程中重要的生物避难所。这片土地孕育并保存了丰富的古老野生动物，如川金丝猴、大鲵、中国小鲵、巫山北鲵等，也因此成为北亚热带动物的天然宝库。
大 鲵
大鲵是世界上现存最大的最珍贵的两栖动物，体长可达1.8米，它是3亿年前与恐龙同一时代生存并延续下来的珍稀物种，被称为“活化石”，它的脏器器官构造特殊，已经出现了一些爬行类动物的特征，这对阐述动物进化具有重要价值。
