Voor een groot deel van zijn prehistorie was Massachusetts vrijwel een geologische leegte: ondiepe zeeën bedekten deze staat in het begin Paleozoïcum en terrestrische fossielen wisten zich alleen op te hopen gedurende korte perioden, tijdens het Krijt en het Pleistoceen tijdperk. Zelfs nog was de Bay State niet helemaal verstoken van het prehistorische leven, wat de overblijfselen van een een paar belangrijke dinosaurussen en een overvloed aan voetafdrukken van dinosauriërs, zoals hieronder beschreven dia's.
Voor alle praktische doeleinden kan de vroege dinosaurus Podokesaurus worden beschouwd als een oosterse variant van Coelophysis, een kleine, tweebenige theropode die door duizenden in de westelijke Verenigde Staten, met name de Ghost Ranch-regio van New Mexico, werd verzameld. Helaas werd het originele fossiel van Podokesaurus, ontdekt in 1910 nabij Mount Holyoke College in South Hadley, Massachusetts, jaren geleden vernietigd bij een museumbrand. (Een tweede exemplaar, gevonden in Connecticut, werd later aan dit geslacht toegewezen.)
Dankzij de Connecticut River Valley die beide staten overspant, lijken de fossielen die in Massachusetts zijn ontdekt sterk op die van Connecticut. De eerste, gefragmenteerde overblijfselen van Anchisaurus werden opgegraven in Connecticut, maar het waren latere ontdekkingen in Massachusetts die dit bevestigden prosauropod's inloggegevens: een slanke, tweevoetige planteneter die op afstand voorouder is van de reus sauropoden en titanosauriërs van het latere Mesozoïcum.
Technisch gezien geen dinosaurus, maar een oude krokodil-achtige reptiel bekend als een "protosuchid", Stegomosuchus was een klein schepsel uit de vroege Jura-periode (de alleen bekende fossiele exemplaren werden ontdekt in sedimenten in Massachusetts die dateren van ongeveer 200 miljoen jaar geleden). Zoals u kunt afleiden uit de familienaam, was Stegomosuchus een naaste verwant van Protosuchus. Het was een familie van archosauriërs, nauw verwant aan deze vroege krokodillen, die uitgroeide tot de eerste dinosaurussen tijdens het late Trias.
De Connecticut River Valley staat bekend om zijn voetafdrukken van dinosauriërs—En er is geen verschil tussen de dinosauriërs die de kanten van Massachusetts en Connecticut doorkruisten in deze laat-Krijt-formatie. Helaas zijn paleontologen niet in staat de specifieke geslachten te identificeren die deze afdrukken hebben gemaakt; het volstaat te zeggen dat ze verschillende sauropoden en theropoden (vleesetende dinosauriërs) bevatten, die vrijwel zeker complexe roofdier-prooirelaties hadden.
In 1884 ontdekte een team van arbeiders die een greppel graven op een boerderij in Northborough, Massachusetts, een stel versteende tanden, slagtanden en botfragmenten. Deze werden later geïdentificeerd als behorend tot een Amerikaanse Mastodon, dat in de kuddes van Noord-Amerika rondzwierf tijdens de Pleistoceen tijdperk, van ongeveer twee miljoen tot 50.000 jaar geleden. De ontdekking van de "Northborough Mammoth" leverde krantenkoppen op in de Verenigde Staten, in een tijd dat de fossielen van deze oude slurfjes niet zo gewoon waren als tegenwoordig.
De 500 miljoen jaar oude Paradoxides is een van 's werelds meest voorkomende fossielen trilobieten, een enorme familie van in zee levende schaaldieren die het paleozoïcum domineerden en uitstierven tegen het begin van het mesozoïcum. Massachusetts kan geen bijzondere aanspraak maken op dit oude organisme - er zijn talloze intacte individuen ontdekt over de hele wereld - maar als je geluk hebt, kun je nog steeds een exemplaar identificeren tijdens een reis naar een van de fossielen van deze staat formaties.