Hewan kompleks multiseluler pertama dalam bentuk apa pun muncul dalam catatan fosil sekitar 600 hingga 590 juta tahun yang lalu, khususnya di Formasi Twitya di Pegunungan Mackenzie Kanada. Ini adalah hewan sederhana berbentuk cangkir yang muncul dalam bentuk fosil sebagai cetakan cakram dan cincin sederhana. Mereka dianggap sesuai dengan cnidaria sederhana (kerabat ubur-ubur) atau spons. Karena sangat sederhana, fosil-fosil ini memberikan sedikit informasi tentang hewan yang membuatnya. Namun, mereka masih dianggap “kompleks” karena ukurannya yang sangat besar (berdiameter sekitar satu inci) dibandingkan dengan fosil mikroskopis uniseluler yang lebih sederhana dari sebelum dan di samping mereka.
Hewan kompleks tertua berikutnya yang diawetkan sebagai fosil muncul di Formasi Doushantuo di selatan-tengah Cina. Berbagai macam fosil embrio diawetkan, serta hewan bilateral paling awal yang diketahui, Vernanimacula 0.1 mm (sekitar 590 hingga 600 jtl), “binatang musim semi kecil”, hewan kecil berbentuk bola dengan apa yang tampak seperti fosil. usus, serta lubang permukaan yang mungkin merupakan struktur sensorik. Embrio fosil kecil dari hewan kompleks, seperti cnidaria, diawetkan hingga tingkat detail yang tak tertandingi dalam Formasi Doushantuo, memberi ahli paleontologi wawasan penting tentang embrio paling awal yang diketahui.
Fosil awal lainnya di antara hewan kompleks adalah Cloudina yang penuh teka-teki, fosil tersegmentasi yang terdiri dari kerucut kalsit yang berlapis satu sama lain. Diukur dalam penambahan milimeter, fosil-fosil ini adalah salah satu cangkang pertama yang diketahui dalam catatan fosil. Mereka menampilkan tunas, yang menunjukkan bahwa mereka bereproduksi secara aseksual, serta pemangsa yang membosankan, yang menunjukkan bahwa ada pemangsa bahkan pada awal kehidupan multiseluler yang diketahui. Seperti banyak fosil paling awal, ada sedikit ketidakpastian tentang apa sebenarnya Cloudina itu — pendapat saat ini terbagi antara gagasan bahwa spesimen adalah annelida kelompok batang dan bahwa klasifikasi apa pun, bahkan pada tingkat filum, tidak bijaksana. Mereka mungkin archaeocyatids, spons purba yang membangun terumbu ratusan juta tahun sebelum evolusi karang.
Fosil “hewan kompleks” pertama yang benar-benar (lebih besar dari 1 mm, bukan cnidaria atau karang) berusia sekitar 575 juta tahun, dan ditemukan di kumpulan Mistaken Point di Newfoundland, Kanada. Yang paling tua adalah Charnia wardi, organisme berbentuk daun dengan punggungan kiri dan kanan yang berselang-seling. Karena tonjolan ini tidak sepenuhnya simetris di sekitar sumbu pusat, Charnia bukanlah organisme bilateral sejati, dan hanya dapat digambarkan sebagai semi-bilateral. Awalnya digambarkan sebagai kerabat awal pena laut, para ilmuwan sekarang tidak tahu bagaimana mengklasifikasikan Charnia.