Миоцен – время наибольшего разнообразия представителей отряда хоботных Proboscidea. В это время они проникли в Европу, Азию, а в позднем миоцене достигли Северной Америки. Они дали несколько эволюционных линий: бугорчатозубых и гребнезубых мастодонтов, платибелодонов, динотериев. Миоценовые мастодонты отличались массивностью щечных зубов, которые имели толстую эмаль. Наружный цемент, в отличие от слонов Elephantinae, на зубах отсутствовал (рис. 318). Бивни у большинства мастодонтов были развиты и в верхней, и в нижней челюстях, как, например, у бугорчатозубого мастодонта серридентинуса (рис. 319). В рацион мастодонтов входили преимущественно молодые побеги деревьев и кустарников. У платибелодонов верхние бивни редуцировались, а нижние стали плоскими и приобрели сложную внутреннюю структуру. Сама нижняя челюсть была долотообразной формы. Животные, вероятно, заселяли околоводные биотопы, питаясь корневищами, клубнями и листьями водных растений. Очень своеобразным хоботным был динотерий. Он сохранял на протяжении своей эволюционной истории полный набор щечных зубов, которые имели очень простое строение: два поперечных гребня и низкую коронку. Бивни нижней челюсти были массивные, округлые в поперечном сечении, и загнутые вниз. В верхней челюсти бивни отсутствовали. Предполагается, что динотерии также населяли околоводные биотопы. В витрине VI-25 демонстрируются фрагменты костей и зубов названных животных.