En el presente trabajo se identificó taxonómicamente material fósil perteneciente a équidos y cérvidos recolectados en la localidad de Los Hornitos, municipio de Fronteras, Sonora, en el noroeste de México. De igual forma, se determinó el comportamiento dietario de los équidos fósiles para inferir las condiciones paleoambientales del área de estudio. A través de los alcances litoestratigráficos de las especies identificadas se estableció la edad relativa de los sedimentos portadores. La identificación taxonómica se llevó a cabo a través de un estudio morfológico comparado de los 98 elementos óseos (51 de équidos y 47 de cérvidos) recolectados en el área de estudio con descripciones y figuras de elementos dentales y poscraneales de équidos y cérvidos reportados en trabajos previos. Para conocer el comportamiento dietario de los équidos e inferir sus preferencias de hábitat se implementó un análisis de isotopos estables (δ13C y δ18O) a partir de muestras del esmalte dental (apatita). Los rangos litoestratigráficos de dichas especies fueron obtenidos en la literatura especializada. Los restos de équidos fueron referidos a las especies Nannippus peninsulatus (Hipparionini) y Equus simplicidens (Equini), mientras que el material perteneciente a cérvidos fue asignado a la especie Odocoileus virginianus. Los valores de δ13C y δ18O obtenidos del esmalte dental de los équidos indican una dieta mixta C3-C4, lo que sugiere la presencia de una cubierta vegetal variable con bosques (plantas con metabolismo C3 como árboles, arbustos y matorrales) y zonas abiertas (plantas con metabolismo C4 como pastos), probablemente relacionados a condiciones áridas y frías. De acuerdo con en los alcances biocronológicos documentados de los équidos Nannippus peninsulatus y Equus simplicidens, así como del cérvido Odocoileus virginianus, la edad establecida para la localidad de Los Hornitos fue ubicada entre los ~3.9–2.6 Ma, lo que corresponde al Blancano, de acuerdo con la cronología de mamíferos terrestres de Norteamérica, probablemente al Blancano III o al límite entre la parte tardía del Blancano temprano y la parte temprana del Blancano tardío.