นกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธร
นกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธรเป็นนกเฉพาะถิ่น (endermic) ที่พบได้เพียงแห่งเดียวในโลกคือที่บึงบอระเพ็ด จังหวัดนครสวรรค์ จากรายงานการพบเห็นในปี พ.ศ. 2515, 2520 และ 2523 และก็ไม่มีการพบเห็นอีกเลยจนปัจจุบัน แม้จะมีรายงานว่าพบนกในปี พ.ศ. 2529 แต่ก็ไม่ได้รับการยืนยัน สหภาพนานาชาติเพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติและทรัพยากรธรรมชาติ (IUCN) และ สำนักงานนโยบายและแผนสิ่งแวดล้อม (2540) จัดนกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธรเป็นสัตว์ป่าที่ใกล้จะสูญพันธุ์อย่างยิ่ง มีการประมาณจำนวนของนกชนิดนี้ว่าลดลงหรือจะลดลงถึง 80% ภายในสามรุ่น IUCN จะไม่พิจารณาว่านกชนิดสูญพันธุ์จนกว่าได้ดำเนินการสำรวจเป้าหมายครอบคลุมแล้ว แต่นกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธรอาจจะสูญพันธุ์ไปแล้วจากประเทศไทยหรือจากโลก
อุทยานแห่งชาติดอยผ้าห่มปก
2. สัตว์ปีก จำพวกนก (Birds) จากการสำรวจพบนกชนิดต่างๆ กว่า 340 ชนิด ซึ่งสามารถพบทั้งนกประจำถิ่นหายาก เช่น นกติ๊ดหัวแดง นกขัติยา นกกระรางอกลาย และนกหัวขวานอกแดง ซึ่งหลายชนิดเป็นนกที่สามารถพบได้เฉพาะในพื้นที่ดอยผ้าห่มปกเท่านั้น ส่วนนกอพยพที่เข้ามาอาศัยอยู่ในช่วงฤดูหนาว เช่น นกเดินดงสีน้ำตาลแดง นกเดินดงอกเทา นกเดินดงสีคล้ำ และนกเดินดงลายเสือ เป็นต้น นอกจากชนิดนกหายากดังกล่าวซึ่งส่วนใหญ่พบบริเวณดอยผ้าห่มปกแล้ว บริเวณพื้นที่อื่นของอุทยานฯก็สามารถพบเป็นนกหายากได้หลายชนิด เช่น บริเวณที่ทำการอุทยานฯ มีการสำรวจพบนกหายาก เช่น นกกระติ๊ดใหญ่ปีกลาย นกเขนหัวขาวท้ายแดง นกกางเขนน้ำหัวขาว และนกมุดน้ำ ซึ่งเป็นนกหายากที่พบอาศัยตามลำธารที่มีความอุดมสมบูรณ์สูง ในปัจจุบันเรายังไม่ทราบสถานะที่แน่นอนของนกชนิดนี้