Los caninos y felinos domésticos son menos utilizados como animales de laboratorio que la rata y el ratón. Entre sus usos en investigación como modelo animal podemos mencionar para los caninos: estudios cardiovasculares, arteriosclerosis, shock endotóxico, técnicas quirúrgicas, estudios digestivos, estudios metabólicos, odontología o para estudios dentro de la misma especie como pueden ser pruebas de palatabilidad de alimentos balanceados. Los felinos pueden ser utilizados para: desarrollo de fármacos (especialmente en drogas que actúen a nivel del sistema nervioso central), en investigaciones neurológicas, en investigaciones de patologías cardiovasculares, en estudios motrices (por tener desarrollados sus reflejos) y en estudios de comportamiento. Además, los felinos pueden ser modelo animal para felinos silvestres y para el conocimiento de la propia especie (Zúñiga, 2008).