Castorocauda est un genre de petits proto-mammifères semi-aquatiques qui vivait à l'époque jurassique, il y a environ 154 millions d'années.
Son fossile a été trouvé dans les sédiments du lit du lac Daohugou en Mongolie intérieure. Le castorocauda était très spécialisé, avec des adaptations comme celles des mammifères semi-aquatiques modernes tels que le castor, la loutre et l'ornithorynque (évolution convergente). C'est le premier animal à avoir été trouvé avec de la fourrure.
Castorocauda est un des quasi-mammifères d'un groupe appelé Docodonta.
Bien que Castorocauda ne soit pas un mammifère du groupe de la couronne, il est important dans l'étude de l'évolution des mammifères. C'est la première découverte avec un squelette presque complet. Il ne s'agit pas non plus d'un "petit insectivore nocturne".