Masai Mara je bohatá na výskyt pakoňů žíhaných, zeber a zejména různých druhů antilop - přímorožců jihoafrických, gazel Tomsonových, gazel Grantových, impal, chocholatek a buvolců stepních. Vzácně se na hranici keňské rezervace objevuje i antilopa koňská. Dále tu lze pozorovat žirafy, včetně žirafy masajské.
Vyskytují se tu ale i jiní živočichové – lvi, levharti, gepardi, sloni afričtí, buvoli i nosorožci dvourozí. Právě tito nosorožci byli v minulém století téměř vyhubeni; v 80. letech čítala jejich populace pouhých 15 kusů. Jejich počet se i v současnosti zvyšuje velmi pomalu (v roce 1999 jich bylo napočítáno 23). V řekách Mara a Talek žijí také početné skupiny hrochů a krokodýlů nilských. V rezervaci Masai Mara se lze setkat s i hyenami, gepardy, šakaly a psy ušatými.

V rezervaci bylo nalezeno více než 470 druhů ptáků, z nichž mnoho je stěhovavých. Nachází se mezi nimi i téměř 60 druhů dravců. Alespoň část roku tráví v oblasti Masai Mara např. supi, zoborožci, pštrosi, orli, marabu africký, hadilov písař, jeřáb paví nebo mandelík fialoprsý (Coracias caudatus), který je keňským národním ptákem.