Как и флора заповедника, его фауна выглядит чересчур «северной» для средней полосы России. Еще в 1920—1930 годах на этой территории встречались даже дикие северные олени и временами заходила росомаха. В последние десятилетия следов присутствия этих животных не отмечали, но и без них здешняя фауна состоит в основном из таежных видов. И главная роль в ней принадлежит, конечно, бурому медведю.
Если бы проводился конкурс на звание самого «медвежьего угла» Европы не в переносном, а в прямом смысле, у Центральнолесного заповедника вряд ли нашлись бы конкуренты. Плотность медвежьего населения здесь выше, чем в любом другом месте между Атлантикой и Уралом: примерно по одному зверю на тысячу гектаров. Такая плотность сложилась без всякой помощи со стороны человека и не создает косолапым особых проблем: даже в неурожайные на медвежьи корма годы в заповеднике не бывает шатунов. Видимо, еды всегда хватает для нормальной зимовки.
Тридцать с лишним лет назад сотрудник Центрально-лесного заповедника Валентин Пажетнов сделал удивительное открытие: оказывается, и в отсутствие матери медвежонок может вырасти полноценным зверем. Ни у кого не учась, он от природы знает все, что ему нужно для жизни: какие растения в какой сезон можно есть, как строить берлогу и т.д. А если принять меры, то можно избежать и превращения такого медвежонка в человеческого нахлебника – к чему медведь вообще-то очень склонен. Это открытие определило всю дальнейшую жизнь семьи Пажетновых: вот уже многие годы они занимаются реабилитацией и возвращением в природу осиротевших медвежат. Правда, эта работа сейчас ведется не в заповеднике, а в сотне километров к западу от него, на специально организованной биостанции «Чистый лес». По мысли Валентина Сергеевича, заповедный лес, где люди почти не бывают, не вполне подходит для того, чтобы воспитать в звере страх перед человеком, спасительный для них обоих. Проект финансируется Международным фондом защиты животных (IFAW), но все его участники – сотрудники Центральнолесного заповедника.
Не обойден вниманием науки и другой хозяин лесов – волк. Человек слишком долго и беспощадно преследовал серого хищника, и теперь даже в заповеднике, где охот не было уже много десятилетий, волки стараются не показываться людям на глаза. Впрочем, ведущий специалист-волчатник Владимир Бологов сумел наладить отношения с некоторыми волчьими семьями: волки позволяют ему находиться даже возле логова с волчатами. Случается, что его подросшие «крестники» и сами заглядывают к нему в зимовье.
Стороннему же человеку увидеть волка непросто, зато почти невозможно его не услышать. Волчий вой – сложная, многоголосая песня, выполняющая множество функций: она укрепляет стаю, помогает поддерживать отношения с соседями, может передавать конкретную информацию. Помимо всего прочего, это еще и прекрасная, мощная музыка, производящая особенно сильное впечатление среди первобытного леса. Клубы любителей волчьего пения существуют во многих странах Европы. Но поскольку в этих странах собственные волки либо чрезвычайно редки, либо отсутствуют вовсе, поклонникам приходится ехать поближе к талантам. Центрально-лесной заповедник регулярно принимает такие туристические группы – им тут есть что послушать.
В заповедном лесу живет много великолепных зверей: рысь, выдра, бобр, лось, кабан, лесная куница. В 30-е годы на волне моды на акклиматизацию люди завезли сюда енотовидную собаку. Вообще-то подобные попытки «улучшения и обогащения фауны» наделали немало вреда, но этот опыт оказался успешным: дальневосточные новоселы отлично вписались в сложную систему межвидовых связей. Впрочем, на самом деле это было не столько акклиматизацией, сколько репатриацией: как свидетельствует палеонтология, енотовидные собаки жили в европейской России еще совсем недавно, пока наступающий ледник не оттеснил их в Приморье.
Особое место среди четвероногих обитателей заповедника занимает европейская норка. Этот веселый и грациозный зверек, еще недавно обычный для всей Европы, в последние десятилетия быстро сокращает численность. Причин этого несколько, но основная – вытеснение завезенной в Старый Свет американской норкой, более крупной и активной. Уже сейчас европейская норка сохраняется лишь в отдельных очагах, и Центрально-лесной заповедник – один из них. Помимо природной популяции тут есть питомник европейской норки.
Список крупных птиц, гнездящихся в заповеднике или посещающих его, внушительный: сокол сапсан, скопа, змееяд, филин. Предмет особой гордости заповедника – стабильно гнездящиеся беркуты. Не меньшую редкость представляет гнездовье черных аистов. В отличие от своего широко известного белого брата черный аист живет в лесах, сторонится человека и всюду исключительно редок, хотя обитает от Западной Европы до Дальнего Востока. Много здесь и представителей куриных. Только глухариных токов насчитывают несколько десятков.