Die Sammlung Fossile Mammalia enthält zurzeit etwa 80.000 Makroobjekte und rund 1.000.000 fossile Kleinsäugerreste. Es sind darunter 41 Typen und mehr als 1.500 Originale. Die Hominiden als Spezialsammlung umfassen etwa 500 Objekte mit über 20 Originalen.

Die Hominiden ist eine kleine Sammlung, welche vornehmlich Lehrzwecken dient. Sie beinhaltet im Wesentlichen Schädelabgüsse, palaeolithische Werkzeuge und einen Original-Zahn eines Australopithecus afarensis aus der südlichen Serengeti, Tansania. Neben weiteren zahlreichen Aufsammlungen aus Ostafrika ist die hohe Zahl und Diversität an pleistozänen Säugetieren der Expedition von Margarethe L. Selenka (1860-1922) nach Trinil, der Fundstelle auf Java des berühmten ersten Homo erectus-Fundes, sehr bedeutend. Es lassen sich aber auch viele andere internationale Fundstücke von fossilen Säugetieren in der Sammlung finden, beispielsweise aus China, USA, Ägypten, Griechenland, Niederlande und vielen Ländern Südamerikas.

Bei der fossilen Säugetiersammlung handelt es sich ausschließlich um eine systematisch geordnete Trockensammlung. Sammlungsmaterialien sind sehr divers und reichen von Versteinerungen, über subfossile Knochen, Elfenbein, Fellresten, Abgüssen, Modellen, bis hin zu Feldnotizen und Kartenmaterial.