C'est la faune rupestre qui caractérise le plus les gorges de Daluis. En effet, chez les oiseaux par exemple, les espèces rupestres comme le Faucon pèlerin, le Grand-duc d'Europe, le Monticole bleu, le Tichodrome échelette ou encore l'Hirondelle de rocher sont toutes nicheuses sur le site. Cette dernière espèce est même très bien représentée puisque l'on comptabilise environ 150 couples sur moins de trois kilomètres dans les gorges de Daluis, ce qui en fait l'une des colonies les plus importantes de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur.
La RNR cultive également sa part d'endémisme. Deux espèces de mollusques, le Maillot des pélites et le Marbré des pélites, vivent dans les gorges de Daluis et dans les gorges du Cians voisines et ne se retrouvent nulle part ailleurs. De même, on note la présence du Spélerpès de Strinati, petit amphibien qui se rencontre uniquement dans le Nord-Ouest de l'Italie et dans le Sud-Est de la France. Enfin, le Lézard ocellé, espèce typiquement méditerranéenne, est également signalé sur la réserve, en limite de son aire de répartition.
Enfin, parmi les insectes patrimoniaux, dans l'état actuel des connaissances, l'Apollon et la Proserpine sont bien représentés, tout comme le Cordulégastre bidenté, dont quelques stations sont connues en amont et aval des gorges.
