疯狂动物园核心玩法之一是捕捉各类稀有动物，尤其是需要通过特定条件触发的BOSS动物。目前游戏内共有9张地图，每张地图包含3种BOSS动物，总计27种。这些BOSS动物通常需要完成35个普通任务后才会出现专属挑战关卡，驯服难度较高且场景设计会针对动物特性强化障碍。稀树草原的BOSS包括暗黑野牛、特洛伊斑马和机械秃鹰；丛林地图则有恐龙犀牛、三嘴鸟和鸭嘴河马；山脉区域可捕获战斗熊、罗宾汉鹰和蒸汽朋克；极地地图隐藏着海军海豹、代数猫头鹰和轮滑熊等。
触发BOSS任务的关键在于持续完成普通任务，系统不会显示已完成任务数量，因此若未刷出BOSS任务需继续积累。每张地图的BOSS任务不会重复出现，且每种BOSS动物都有独特的驯服条件。例如暗黑野牛要求骑同一只野牛连续跑700米，特洛伊斑马需在草原连续换乘7种不同动物，而机械秃鹰则需在1400米后的大石头上触发。丛林地图的鸭嘴河马需要骑乘同一只河马跑1600米，且河马仅在2000米后的水塘区域出现。
BOSS设计融合了神话、科幻和现实元素。稀树草原的骷髅象源自大象墓地的传说，丛林的花样虎带有马戏团特征，而奥林匹斯山地图的宙斯天马、重金属狮鹫等则取材自希腊神话。部分BOSS具有时间限定特性，如雄鸡鳄仅在清晨出现，代数猫头鹰偏好夜间活动。极地BOSS轮滑熊结合了现代运动元素，侏罗纪公园的嬉皮士翼龙则融入复古文化特征，这种多元文化混搭增强了收集的趣味性。
BOSS动物普遍需要维持长时间骑乘或完成高难度动作。山脉区域的战斗熊要求骑老鹰飞行2000米，澳洲地图的变色骆驼需连续换乘8种动物。部分BOSS如三嘴鸟需要利用巨嘴鸟从百米高空起跳并安全换乘，建议在暴走状态升至最高点时操作。极地机械狐需保持1500米不换乘，而沼泽考拉怪则要求在2000米后燃烧的火树上触发。这些设计对操作精度和路线规划提出较高要求。
BOSS动物不仅是收集要素，更是推动玩家深入探索的核心驱动力。每完成一个BOSS任务都会解锁新的动物园展示区域，吸引更多游客获取金币。部分BOSS如油炸狮、异形虎具有吞噬其他动物的特殊能力，在跑酷过程中能创造连锁收益。所有BOSS动物均可通过反复尝试捕获，没有次数限制，但需要针对性地升级对应栖息地以提高出现概率。
