Les mammifères
Les dauphins
Chaque année quelques dauphins sont observés aux abords de la réserve: des dauphins communs , des grands dauphins (au printemps et en été) et occasionnellement le dauphin de Risso.
Les mammifères terrestres
- Depuis 1996, le renard roux est présent sur la réserve. Les effectifs sont cependant faibles.
- Le rat noir fréquente la quasi-totalité des îlots sur lesquels il peut potentiellement compromettre la reproduction de certaines espèces d'oiseaux de mer telles que l'océanite tempête. Considéré comme un prédateur assez efficace la question d'une éradication se pose.
- Le chevreuil fréquente régulièrement la réserve.
- Le vison d'Amérique a été présent, plus précisément sur certains îlots. Il a constitué par le passé une menace sérieuse pour la reproduction de plusieurs espèces d'oiseaux . Il a été totalement éradiqué.
Les chiroptères
Un inventaire récemment effectué a permis d'établir que le grand Rhinolophe (Rhinolophus ferrunmequinum) était présent dans deux petites cavités près de Toul ar Roc'h : sept individus ont été dénombrés. L'observation est d'autant plus intéressante que cette espèce figure à l'annexe II de la directive européenne. Par ailleurs, l'hibernation en grotte marine est un fait suffisamment rare pour être noté. La population globale de cette espèce dans le Cap Sizun est estimé à 300 individus.
Au cours des sorties de terrain effectuées une Sérotine commune a également été trouvée mais morte. Cette espèce demeure assez fréquente en Bretagne.
Les invertébrés
Essentiellement concentrés sur les papillons, les inventaires menés en 1997 ont été marqués par l'abondance des machaons, observés précocement sur le secteur. Le gazé est quant à lui une nouvelle espèce observée sur le site. Le piégeage régulier des papillons nocturnes permet de compléter régulièrement l'inventaire en cours puisque celui-ci dépasse aujourd'hui 250 espèces. En 2006, le Damier de la Succise est découvert pour la première sur le littoral capiste, sur plusieurs sites dans la réserve. De nouveaux inventaires sur l’ensemble des insectes sont en cours depuis 2003. Ils ont déjà permis de découvrir la présence d’un carabe assez localisé en Bretagne, Trypocropis pyrenaeus.
Un inventaire a également été réalisé sur les araignées de la réserve.