Τα πρώτα πολυκύτταρα σύνθετα ζώα οποιουδήποτε είδους εμφανίζονται στο αρχείο απολιθωμάτων πριν από περίπου 600 έως 590 εκατομμύρια χρόνια, συγκεκριμένα στον σχηματισμό Twitya στα βουνά Mackenzie του Καναδά. Πρόκειται για απλά ζώα σε σχήμα κυπέλλου που εμφανίζονται σε απολιθωμένη μορφή ως απλά αποτυπώματα δίσκου και δακτυλίου. Θεωρείται ότι αντιστοιχούν σε απλούς κνιδάριους (συγγενείς μέδουσες) ή σφουγγάρια. Επειδή είναι τόσο απλά, αυτά τα απολιθώματα παρέχουν λίγες πληροφορίες για τα ζώα που τα δημιούργησαν. Ωστόσο, εξακολουθούν να θεωρούνται «σύνθετα» λόγω του πολύ μεγάλου μεγέθους τους (περίπου μια ίντσα σε διάμετρο) σε σύγκριση με τα απλούστερα μικροσκοπικά, μονοκύτταρα απολιθώματα από πριν και δίπλα τους.
Τα επόμενα αρχαιότερα σύνθετα ζώα που διατηρήθηκαν ως απολιθώματα εμφανίζονται στον σχηματισμό Doushantuo στη νότια κεντρική Κίνα. Διατηρείται μια μεγάλη ποικιλία απολιθωμάτων εμβρύων, καθώς και το αρχαιότερο γνωστό αμφίπλευρο ζώο, το Vernanimacula 0.1 mm (περίπου 590 έως 600 mya), το «μικρό ζώο της άνοιξης», ένα μικροσκοπικό ζώο σε σχήμα σφαίρας με κάτι που φαίνεται να είναι απολιθωμένο έντερο, καθώς και επιφανειακά κοιλώματα που μπορεί να είναι αισθητηριακές δομές. Μικροσκοπικά απολιθωμένα έμβρυα πολύπλοκων ζώων, όπως τα cnidarians, διατηρούνται σε απαράμιλλο βαθμό λεπτομέρειας στον σχηματισμό Doushantuo, δίνοντας στους παλαιοντολόγους σημαντική εικόνα για τα πρώτα γνωστά έμβρυα.
Ένα άλλο πρώιμο απολίθωμα ανάμεσα σε πολύπλοκα ζώα είναι το αινιγματικό Cloudina, ένα τμηματοποιημένο απολίθωμα που αποτελείται από κώνους ασβεστίτη που στρώνονται ο ένας πάνω στον άλλο. Μετρημένα σε βήματα των χιλιοστών, αυτά τα απολιθώματα είναι από τα πρώτα γνωστά κελύφη στο αρχείο απολιθωμάτων. Εμφανίζουν εκβλάστηση, κάτι που υποδηλώνει ότι αναπαράγονταν ασεξουαλικά, καθώς και αρπακτικά βαρετά, που δείχνει ότι υπήρχαν αρπακτικά ακόμα και στην αυγή της γνωστής πολυκύτταρης ζωής. Όπως πολλά από τα παλαιότερα απολιθώματα, υπάρχει έλλειψη αβεβαιότητας ως προς το τι ακριβώς ήταν η Cloudina — η τρέχουσα γνώμη διχάζεται μεταξύ της ιδέας ότι το δείγμα είναι μια ανηλιωμένη ομάδα βλαστών και ότι οποιαδήποτε ταξινόμηση, ακόμη και σε επίπεδο φυλής, δεν είναι σοφή. Μπορεί να είναι αρχαιοκυαθίδες, αρχαίοι σφουγγάρια που έχτισαν υφάλους εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πριν από την εξέλιξη των κοραλλιών.
Τα πρώτα πραγματικά «σύνθετα ζώα» (μεγαλύτερα από 1 mm, όχι cnidarians ή κοράλλια) απολιθώματα είναι περίπου 575 εκατομμυρίων ετών και βρίσκονται στο συγκρότημα Mistaken Point στο Newfoundland του Καναδά. Ο απόλυτος αρχαιότερος είναι ο Charnia wardi, ένας οργανισμός σε σχήμα φύλλου με εναλλασσόμενες ραβδώσεις αριστερά και δεξιά. Επειδή αυτές οι κορυφογραμμές δεν είναι εντελώς συμμετρικές γύρω από τον κεντρικό άξονα, ο Charnia δεν είναι αληθινός αμφίπλευρος οργανισμός και μπορεί να περιγραφεί μόνο ως ημι-διμερής. Αρχικά περιγράφηκε ως πρώιμος συγγενής των θαλάσσιων γραφίδων, οι επιστήμονες τώρα απλά δεν έχουν ιδέα πώς να ταξινομήσουν το Charnia.