尖吻蝮
尖吻蝮是全球珍稀瀕危物種，在神農架主要生活在海拔1400米以下的闊葉林帶。尖吻蝮是中國特有的古老孑遺物種，第三紀早期始新世屬干燥、亞熱帶的中國中南部為尖吻蝮的起源地。
尖吻蝮有劇毒，古代對這種物種就有了比較豐富的認識。歷史文獻及現代動物學證實，中國最早的文字甲骨文就開始對尖吻蝮有記述，在上古時期稱為“巴”，秦漢時期稱“蝮蟲”，唐宋時在湖北神農架區域稱褰鼻蛇，現代稱五步蛇或尖吻蝮。
巫山北鯢
巫山北鯢是中國特有物種，主要生活在神農架海拔910—2350米的中低山區溪流中。它是原始有尾兩棲類的一種，與北鯢屬的其他種類呈種間斷裂分布，其在喜馬拉雅造山運動之前即生活在歐亞大陸的腹地，在研究小鯢科分類、系統演化方面有著重要價值。
白頭蝰
白頭蝰在神農架主要生活于海拔1600米以下的中低山地帶。白頭蝰處于游蛇科與蝰科演化的中間環節，是蝰科中的原始類群，只有單屬獨種，在研究管牙類毒蛇的起源與演化上占有重要的位置，也是十分珍稀的古老蛇類物種。
在神農架自然博物館的動物展廳，展示了大量孑遺、珍稀瀕危動物標本，其中就包括大鯢、小鯢、巫山北鯢等物種。它們帶著來自遠古的訊息，向我們展示著物種演化的秘密，以及神農架這篇土地上的種種奇跡。
白冠長尾雉
森林是金雕的主要棲息地分布區之一，這種隼形目鷹科的大型猛禽喜歡棲息于這里的山地森林、山地草原，以捕獵弱小動物為食；中國特有種白冠長尾雉，有著漂亮的長長的尾羽，被稱為“雉翎”，它們常常在常綠針闊混交林和落葉闊葉林中棲息覓食；還有棲息于海拔1500-3000 米的針闊混交林、開闊的多巖林地、松林及灌叢的其勺雞……
遠古孑遺
復雜多樣的地形條件使神農架成為歐亞大陸腹地第四紀冰期氣候波動過程中重要的生物避難所，因而保存了豐富而完整的第三紀孑遺動植物，擁有較多的單型或孑遺的科或屬，保留了第四紀冰期之前的殘遺動物大鯢、中國小鯢、巫山北鯢、尖吻蝮、白頭蝰等 10 種古老物種。
中華鬣羚
此外還有亞洲東南部熱帶、亞熱帶地區的典型動物之一的中華鬣羚，它們生活在海拔1000-3000米的針闊混交林、針葉林或多巖石灌木林中。古籍中有“天馬，常飛騰天都蓮花諸峰”，“康熙壬寅秋，慈光僧同客登文殊院，遠望犀牛山峰頂有天馬，銀鬃金毛，四足皆捧以祥云，須臾躍過數十峰，每峰隔越數十丈，一躍便過”等記載，據考證書中描繪的“天馬”便是中華鬣羚。
神農架也是大量珍稀鳥類的棲息地。這里群山環繞，海拔高差達 2700 米，具有從常綠闊葉林到亞高山針葉林、灌叢草甸等豐富而完整的自然垂直帶譜，為東洋界與古北界多種鳥類的匯集提供了豐富多樣的生境條件。
群猴嬉戲
前一刻還是烏云密布的神農架，這一刻陽光已穿過厚厚云層灑向這片原始密林。車慢慢向山上爬升，從常綠闊葉林到亞高山針葉林，隨著海拔越來越高，空氣也越來越沁涼。
在位于大龍潭的中國神農架金絲猴保護研究基地，我們見到了美名遠揚的森林精靈——川金絲猴，一群大大小小、藍面仰鼻、身背金色長毛的神農架金絲猴正在溪水邊的樹林里追逐嬉戲，盡情打鬧，清脆的“咦、哦”叫聲不時回蕩在山谷。看到有人靠近，幾只膽大的猴子上來乞食，坐在人的跟前絲毫不膽怯。神農架在國內率先通過人工補食的舉措，實現對野生金絲猴的成功招引，使這里的金絲猴克服了對人的恐懼心理，與人親近相處。
黑 熊
神農架是黑熊分布棲息最為集中且種群數量較多的原分布區之一。黑熊一般棲息于神農架的闊葉林和針闊混交林中，每年11月份開始進入冬眠期；林麝生活在海拔1000—3000 米闊葉林、針葉林以及亞高山灌木林中，雌雄林麝都沒有角；中華斑羚則主要棲息在海拔1000米左右的山地森林中，它們體型較小，是亞熱帶、北溫帶地區的典型動物之一。
鳥獸樂園
除了川金絲猴，神農架有著更為豐富而具代表性的動物，如云豹、金錢豹、亞洲金貓、豺、黑熊、水獺、大靈貓、林麝、金雕、白冠長尾雉、大鯢等等。
作為東洋界與古北界、北亞熱帶與暖溫帶的交匯過渡區域，神農架表現出東洋界與古北界物種交融匯集的特征，兼有古北區的區系成分，反映出動物區系的古老性和野生動物物種的多樣性，尤其是鳥獸動物區系占絕對優勢。據資料顯示，神農架共有野生脊椎動物 609種（其中包含哺乳動物 87種），鳥類389種，野生昆蟲4238種，魚類46種。
當然，金絲猴也有天敵。飛翔在高空的金雕一旦看到有剛生下的幼猴，它會趁大猴不注意時俯沖而下，將襁褓中的幼猴叼走；到了晚上，在樹上睡覺的金絲猴也容易遭到豹貓的襲擊。一只金絲猴的壽齡大概在23、24歲，一旦猴子老去，它會自己走入深山尋找隱秘的地方接受死亡。
這種與人類同祖先的可愛動物，為森林里增色不少。作為全球珍稀瀕危物種，川金絲猴已被IUCN 物種紅色名錄列為瀕危級物種。
地處東亞腹地的神農架，是歐亞大陸東緣從低地平原丘陵向中部山地的過渡帶，復雜多樣的地形條件，使其成為歐亞大陸腹地第四紀冰期氣候波動過程中重要的生物避難所。這片土地孕育并保存了豐富的古老野生動物，如川金絲猴、大鯢、中國小鯢、巫山北鯢等，也因此成為北亞熱帶動物的天然寶庫。
大 鯢
大鯢是世界上現存最大的最珍貴的兩棲動物，體長可達1.8米，它是3億年前與恐龍同一時代生存并延續下來的珍稀物種，被稱為“活化石”，它的臟器器官構造特殊，已經出現了一些爬行類動物的特征，這對闡述動物進化具有重要價值。
