Podľa definície sú cicavce stavovce, čo znamená, že všetky cicavce majú vnútornú kostru, ktorá podporuje telo. Táto štruktúra je charakteristicky zložená z viac ako 200 kostí a podporuje svaly a väzy v tele. Aj keď sa počet kostí u cicavcov mierne líši, štruktúra a umiestnenie sa riadia základným plánom.
Kostra cicavcov
Kostrový systém cicavcov je rozdelený na axiálnu a apendikulárnu časť. Axiálna kostra je tvorená mozgovou doskou alebo lebkou, ktorá obklopuje mozog, a chrbticou a rebrami. Hlavnou funkciou osovej kostry je ochrana nervového systému. Kosti v končatinách a opaskoch, ktoré podopierajú kosti končatín, tvoria slepú kostru. Charakteristické je, že kostra cicavca má hlavu na jednom konci chrbtice, rebrá podopierané chrbticou a štyri končatiny.
Chrbtica
Chrbtica alebo chrbtica sú tvorené malými kosťami, ktoré skrývajú miechu. U väčšiny cicavcov sú stavce rozdelené do piatich oblastí. Krčná chrbtica podporuje krk a hlavu a je obvykle tvorená siedmimi stavcami. Hrudné stavce tvoria chrbticu v hornej časti chrbta a siahajú z nej rebrové kosti. V kostre cicavca je 12 až 15 hrudných stavcov. Bedrové stavce tvoria zvyšok chrbtice v krížoch. Normálne sú štyri až sedem bedrových stavcov. Sakrálne stavce, zvyčajne tri až päť kostí, sú kosti, ktoré podopierajú panvový pás a sú často zrastené. Posledným zo stavcov sú chvostové stavce. Tieto malé kosti tvoria chvost a neumiestňujú miechu.
Ochranný dizajn
Cicavce žijú na mnohých biotopoch a na prežitie vyžadujú odlišné vlastnosti, základný plán kostry cicavcov má však rovnaký cieľ. Kosti kostry sú navrhnuté tak, aby podporovali svaly a väzy a chránili orgány. Zatiaľ čo niektoré cicavce nemajú chvosty ani zadné končatiny, u všetkých cicavcov existujú veľmi odlišné vlastnosti. Lebka je rozdelená na tri časti, mozgový priestor, pódium (ňufák a horná čeľusť) a dolná čeľusť. Rebrové kosti vytvárajú klietku na ochranu srdca a pľúc. Pásy podopierajú končatiny.
Kosti končatín
Kosťami podopierajúcimi končatiny sú panvový pletenec a prsný pletenec. Panvový pás je tvorený neplodnými kosťami, z ktorých dve polovice obsahujú každá tri kosti. Kosti v každej polovici sú kosti Ilium, Ischium a kosti ohanbia. Panvový pás podporuje zadné končatiny alebo nohy. Prsný pás, ktorý podopiera predné končatiny alebo ruky, je tvorený dvoma rôznymi kosťami. Lopatka (kosť v ramene) a kľúčna kosť (kľúčna kosť) sú typické pre väčšinu cicavcov, avšak niektorým koňom, ošípaným, jeleňom a veľrybám kľúčna kosť chýba.