沙漠中有一些较大的食草动物（有蹄类），尽管它们能耐渴、耐饿，但终究需要到处寻找饮水和饲料。另一方面，它们既无抗敌的本领，也不能像小动物那样钻入沙子中或草灌丛内，避免敌人的伤害，因此，它们随时随地都得准备摆脱敌人的追击，唯一的办法就是快跑。
在大、中型的有蹄类中，骆驼是最能适应沙漠生活的动物。骆驼属哺乳类反刍偶蹄动物，起源于北美大陆，最早的驼类化石发现于距今约 4 000万年的始新世晚期。到了上新世中期，有些骆驼才从它们的家乡迁出，经白令陆桥传播到旧大陆的各大洲，留下了两种不同的后裔——亚洲的双峰驼和西亚、非洲的单峰驼。
野骆驼直至1878年才被科学界发现，数量稀少。目前，各国已将它列为重点保护对象，数量已有回升趋势；有人估计，约有8 000头。中国野骆驼主要分布在塔克拉玛干沙漠的东部，东疆及甘肃和内蒙古交界地区。1959年3月和1979年11月，内蒙古吉格德查汗公社狩猎队、中国科学院罗布泊科学考察队，都曾先后分别在内蒙古沙漠地区和罗布泊发现过小群野骆驼，并捕获到几头小驼（有的捕到后又放生了）。野骆驼与家骆驼不完全一样。它的肉峰矮小，腿细长，体毛长得又厚又短，体型矫健，善奔跑，时速达30公里。为了觅食足够的饲料，野骆驼常于夜间十几头结成小群，作几十公里的长距离奔驰；若逢季节性的迁移，则常常连续奔驰数百公里。骆驼具有特殊的耐渴本领，它可以在许多天里不饮水。骆驼既耐渴，又有软垫般的脚掌，鼻孔柔软，可以关闭，体力巨大；所以，在漫长的沙漠途中，不论怎样干旱酷热和大风沙，它都能驮人载货往来不息，故有“沙漠之舟”的美称。所以从古时起，中国劳动人民就大量驯化饲养骆驼，用于驮运；它们是中国古代通往西域的“丝绸之路”上的重要交通工具。
沙漠地区的大型有蹄类，除野骆驼外，还有野马和野驴。它们都具有长距离迅速奔跑和长时间耐渴的本领，并能从植物中取得水分。自从1876年最后一匹欧洲野马死于乌克兰原野后，人们认为世界上再没有野马了，因而感到极大的遗憾。不料数年之后，俄国探险家普尔日瓦斯基在中国新疆准噶尔盆地发现了蒙古野马，它成了世界上唯一的野马。野马主要分布在准噶尔盆地的北部和内蒙古西北部，至今至少已有20年未再发现它的踪迹。野马（蒙古野马）已成为“濒危级”（濒于绝种危机的动物）中最领先的种类之一，为极珍稀的动物。野驴在准噶尔北部和柴达木西北部比较常见，常结成10～20头的小群，在秋季交配季节，可达数百头。
沙漠戈壁地区最常见的有蹄类还是羚羊——鹅喉羚，好像草原上的黄羊一样，是沙漠景观的标志之一。平时常三五或十数头成群，秋季可达百头。有时与野驴混杂在一起，营“一夫一妻制”，年产幼羊1～2头。它的皮和肉都可利用，肉味鲜美，与草原上的黄羊相同，也是狩猎的对象。在新疆北部还有一种最珍贵的羚羊——高鼻羚羊（赛加羚羊），体型较大，鼻部高而鼓胀。它的角具有宝贵的医疗价值，中国传统中药所用的羚羊角即为高鼻羚羊角。壮年羚羊角，质地透明，晶莹如玉，药效最佳。近年来数量稀少，濒临绝迹，应积极采取严格的保护措施，设法引种放养，恢复这一珍贵动物资源。这两种野羊都特别善跑，每小时能跑90公里，吉普车需用最快的速度才能赶上它们。