Bản thân các loài động vật có vú cũng có một quá trình dài với những biến đổi
mang tính tiến hóa tạo ra những giải pháp cho cùng một vấn đề đó là phải làm gì
với một cái trứng đã được thụ tinh trong. Giải pháp của loài động vật có vú được
bắt đầu bằng việc mang thai, một giai đoạn bắt buộc trong quá trình phát triển
phôi bên trong cơ thể con mẹ, vốn kéo dài hơn rất nhiều so với bất kì loài chim
nào. Quá trình mang thai nằm trong phạm vi ngắn nhất là trong khoảng 12 ngày
đối với loài chuột túi hay có thể lên tới 22 tháng như ở các loài voi. Sự biến đổi
lớn ban đầu này ở các con cái của loài thú khiến cho nó không thể bị đánh lừa để
đi theo những cách thức biến đổi khác xa hơn nữa và cũng dẫn tới quá trình tiến
hóa nên sự tiết sữa ở con cái. Giống như ở các loài chim, các loài thú hiển nhiên
chịu sự biến đổi theo hướng giải pháp của riêng nó trong một thời gian rất dài.
Quá trình tiết sữa không để lại những dấu vết hóa thạch, nhưng đây là đặc điểm
xuất hiện cả ở ba bộ còn tồn tại đến ngày nay của lớp thú: bộ thú đơn huyệt, thú
có túi và thú có nhau, cả ba bộ này đã hoàn toàn phân hóa tách rời nhau từ
khoảng 135 triệu năm trước. Do vậy, quá trình tiết sữa được cho là xuất hiện từ
các loài tổ tiên bò sát của lớp thú (vì thế được gọi là bò sát có vẻ ngoài giống
thú)
hay thậm chí còn từ trước đó.
Giống như ở các loài chim, các loài thú có những biến đổi rất nhiều về cấu trúc
giải phẫu của cơ quan sinh sản chuyên hóa của chúng, cũng như tập tính sinh lí.
Một vài trong số những chuyên biệt này biến đổi rất nhiều trong ba bộ chính của
lớp thú, chẳng hạn như quá trình phát triển nhau mà kết quả là sự ra đời tương đối
hoàn thiện của con non ở các loài thú có nhau, việc sinh con non giai đoạn sớm
hơn và một giai đoạn phát triển tương đối lâu dài hơn sau khi sinh ra ở bộ thú có
túi, và việc đẻ trứng ở bộ thú đơn huyệt. Những đặc điểm chuyên biệt này đã xuất
hiện ít nhất là từ 135 triệu năm về trước.
So sánh những khác biệt trong ba bộ thuộc lớp thú hay so sánh những khác biệt
tổng thể giữa lớp thú và lớp chim thì những khác biệt ở các bộ thuộc lớp thú này
là vô cùng nhỏ bé. Không một loài thú nào đảo ngược tiến hóa để trở về với việc
thụ tinh bên ngoài hay không xuất hiện khả năng tiết sữa. Và cũng không một
loài thú có nhau hay thú có túi nào lại tiến hóa ngược để quay về với việc đẻ
trứng. Các cách thức khác nhau trong việc cho con non bú ở các loài chủ yếu chỉ
là những khác biệt về mặt lượng: chất này có nhiều hơn và chất khác ít hơn mà
