Vor rund 10 Millionen Jahren floss der Urrhein von Worms nach Bingen quer durch unser heutiges Rheinhessen. Beim Abbau von Sand zu Bauzwecken wurden schon frühzeitig Knochen und Zähne gefunden. Durch die Funde in den Dinotheriensanden, benannt nach dem Dinotherium, wurde Eppelsheim in der wissenschaftlichen Welt berühmt. Bis heute wurden 35 Säugetierarten, davon 25 erstmals in Eppelsheim, gefunden und beschrieben.

Im Jahre 1820 fand man den berühmten Oberschenkelknochen des gibbonähnlichen Menschenaffen Paidopithex rhenanus, bekannt als "Eppelsheimer Femur". Es war weltweit der erste Fund eines fossilen Menschenaffen. Zahnfunde einer weiteren Gattung von Menschenaffen belegen die Existenz von Primaten in unserem Raum. Sie wurden nach dem Fundort Rhenopithecus eppelsheimensis benannt.

1835 ereignete sich eine Weltsensation. Johann Jakob Kaup und August von Klipstein bargen im Gewann "Jörgenbauer" den vollständigen Oberschädel von einem Deinotherium giganteum (Schreckenstier), ein weitläufiger Verwandter des Elefanten, der eine Größe von ca. 3,50 m erreichte. Seine nach unten und hinten gekrümmten Stoßzähne befinden sich im Unterkiefer und dienten offenbar zum Abschälen von Baumrinde. Von den damals 5 Arten von Rüsseltieren gibt es heute auf der ganzen Welt nur noch 2 verwandte Arten in Indien und Afrika.

Bärenhunde (Raubtiere) kamen in 3 Arten vor. Eine davon, Amphicion eppelsheimensis, trägt unseren Namen in alle Welt. Das Vorkommen von Nashörnern, Urpferden, Säbelzahntigern, Hyänen, krallenfüßigen Huftieren, um nur einige zu nennen, wurde ebenfalls nachgewiesen.

Im Jahre 2000 wurden bei Grabungen im Gewann "Auf dem Alzeyer Weg" erstmals Kleinsäuger gefunden. Eine bisher unbekannte Spitzmaus, Plesiosorex roosi, wurde von den Paläontologen Jens Lorenz Franzen, Oldrich Fejfar und Gerhard Storch beschrieben und benannt und in der Zeitschrift "Senckenbergiana lethaea" (2003) weltweit veröffentlich. Der Artname roosi bezieht sich auf Altbürgermeister Heiner Roos.

Fossilien aus Eppelsheim findet man in vielen Museen, unter anderem im Museum Alzey, Naturhistorischen Museum Basel und Naturkundemuseum Berlin. Von der Bildung Rheinhessens 1816 als linksrheinische Provinz des Großherzogtums Hessen bis nach dem 2.Weltkrieg kamen die Fossilien in das heutige Landesmuseum nach Darmstadt. Die Fossilien aus den Grabungen von 1996 bis 2000 gingen zur Bestimmung und Präparation zum Senckenberg-Museum in Frankfurt und ab 2001 bis heute zur Landessammlung Rheinland-Pfalz in Mainz.