По размерам и внешнему облику млекопитающие очень разнообразны. Хотя у их подавляющего большинства тело, как и у других амниот, чётко расчленено на голову, шею, туловище, две пары конечностей и хвост, форма и соотношение этих частей тела у разных видов варьируют, отражая при к среде обитания и преобладающему характеру движений[50]. Хорошо известны как непропорционально длинная шея жирафа, позволяющая ему срывать листья и молодые побеги с крон деревьев[51], так и полное отсутствие шейного перехвата у китообразных[52]. Сильно варьирует и относительная длина хвоста: если у длиннохвостого ящера (Manis tetradactyla) и длинноухого тушканчика (Euchoreutes naso) он в два раза длиннее туловища, то у даманов, тонкого лори и всех гоминоидов хвост полностью отсутствует[53].
Наиболее сильно по внешнему облику от других млекопитающих уклонились рукокрылые, у которых передние конечности видоизменились в крылья, а также сирены и китообразные, передние конечности которых после перехода к водному образу жизни превратились в плавники, а задние исчезли[54]. Поэтому в народной систематике[en] и ранних научных зоологических классификациях рукокрылые и киты не включались в состав группы «звери»[55]. Только в 1693 г. Дж. Рэй со всей определённостью включил рукокрылых и китов в состав той группировки, которую ныне называют «млекопитающими»[56].
Сильно различаются млекопитающие также по массе и размерам тела. Абсолютные рекордсмены:
карликовая многозубка (Suncus etruscus) — самое мелкое из современных млекопитающих: масса 1,2—1,7 г, длина тела 3,8—4,5 см[50];
саванный слон (Loxodonta africana) — самое крупное из современных наземных позвоночных: старые самцы достигают массы 5 т при высоте в плечах 4 м (несколько выше его — за счёт длинной шеи — жираф (Giraffa camelopardalis), высота которого от земли до лба достигает 4,8—5,8 м, но масса — около 750 кг)[57];
синий кит (Balaenoptera musculus) — крупнейшее из когда-либо существовавших на Земле животных: в 1926 году в районе Южных Шетландских островов была добыта самка длиной 33 м и массой свыше 150 т (средние же размеры самок синего кита составляют 24,5 м, самцов — чуть меньше)[58].
Карликовая многозубка
Саванный слон
Жираф
Виникнення життя на Землі — подія чи процес, що відбувся між 4,4 та 3,6 млрд років тому та зумовив появу живих істот на планеті Земля і початок біологічної еволюції