3世紀の後半には、西日本各地に特殊な壺形土器、器台形土器を伴った墳丘墓（首長墓）が現れる。その後、前方後円墳のさきがけと位置付けられる円墳、出雲文化圏特有の四隅突出型墳から変化した大型方墳が代表的であり、最古のものは島根県安来市の大成古墳と位置付けられ、前期には珍しい素環頭大刀が出土している。それから少し経ち、奈良盆地に大王陵クラスの大型前方後円墳の建設が集中した。埋葬施設は竪穴式石室で、副葬品は呪術的な鏡・玉・剣・石製品のほか鉄製農耕具が見られる。この頃、円筒埴輪が盛行し、土師器が畿内でつくられ、各地に普及し、その後、器財埴輪・家形埴輪が現れた。
この時期の主な王墓
奈良県桜井市、箸墓（はしはか）古墳（邪馬台国の女王卑弥呼の墓と目され、最初の王墓。280メートルの前方後円墳、造営は3世紀後半説）
奈良県桜井市、大和古墳群の西殿塚古墳（219メートル）
奈良県桜井市、柳本古墳群の行燈山古墳（242メートル、伝崇神陵）
奈良県天理市、柳本古墳群の渋谷向山（しぶたにむかいやま）古墳（伝景行陵、310メートル）
この時期の王に準じる規模と内容の主な墳墓
奈良県桜井市、桜井茶臼山古墳（280メートル）
奈良県桜井市、メスリ山古墳（240メートル）
主な首長墓
山梨県甲府市、甲斐銚子塚古墳（168メートル）
岡山市、神宮寺山古墳（約150メートル）
東広島市 三ツ城古墳
5世紀の初頭、王墓クラスの大型前方後円墳が奈良盆地から河内平野に移り、さらに巨大化し、人物埴輪が現れた。5世紀半ばになり、畿内の大型古墳の竪穴式石室が狭長なものから幅広なものになり、長持ち型石棺を納めるようになった。各地に巨大古墳が出現するようになり、副葬品に、馬具・甲冑・刀などの軍事的なものが多くなった。
5世紀後半には、北部九州と畿内の古墳に横穴式石室が採用されるものが増えてきた。北部九州の大型古墳には、石人・石馬が建てられるものもあった。またこの頃大阪南部で、須恵器の生産が始まり、曲刃鎌やU字形鋤先・鍬先が現れた。
5世紀の終わりには、畿内の一部に先進的な群集墳が現れ、大型古墳に家型石棺が取り入れられるようになった。南東九州地方や北部九州に地下式横穴墓がつくられ始め、また、装飾古墳が出現しだした。
一部の地域首長古墳が巨大化
岡山市 造山古墳（360メートル）
岡山県総社市 作山古墳（270メートル）
畿内の盟主墓
大阪府堺市 大仙（だいせん）古墳（伝仁徳天皇陵、486メートル）
大阪府羽曳野市 誉田御廟山（こんだごびょうやま）古墳（伝応神天皇陵、420メートル）
大阪府堺市 上石津（かみいしづ）ミサンザイ古墳（伝履中天皇陵、365メートル）
6世紀の前半には、西日本の古墳に横穴式石室が盛んに造られるようになった。関東地方にも横穴石室を持つ古墳が現れ、北部九州では石人・石馬が急速に衰退した。
古墳時代後期の大王陵
今城塚古墳（大阪府高槻市、真の継体陵、墳丘長190メートル）
河内大塚山古墳（大阪市松原市、墳丘長335メートル）
前方後円墳最終段階の大王陵
見瀬丸山古墳（みせまるやまこふん、欽明陵と推定される、全長318メートル、奈良県橿原市）
敏達陵古墳（びだつりょうこふん、全長100メートル未満、大王陵最後の前方後円墳）
6世紀後半になり、北部九州で装飾古墳が盛行し、埴輪が畿内で衰退し、関東で盛行するようになった。西日本で群集墳が盛んに造られた。
全国的に6世紀の末までに前方後円墳が造られなくなり、畿内でも方墳や円墳がしばらくの間築造されていた時期を古墳時代の終末期と呼んでいる。
終末期古墳の代表的なもの
春日向山古墳（大阪府南河内郡太子町磯長谷古墳群、現用明天皇陵、63×60メートルの方墳）
山田高塚古墳（大阪府南河内郡太子町磯長谷古墳群、現推古天皇陵、63×56メートルの方墳）
石舞台古墳（奈良県高市郡明日香村島庄、蘇我馬子の墓と推定、一辺約50ｍの方墳、全長19.1mの横穴式石室）
牧野古墳（奈良県北葛城郡広陵町、押坂彦人大兄の墓である可能性が高い、径43メートルの円墳
ムネサカ1号墳（奈良県桜井市、中臣氏一族、径45メートルの円墳）
峯塚古墳（奈良県天理市、物部氏一族、径35メートルの円墳）
高松塚古墳
キトラ古墳
弥生時代末期には、発掘調査の結果から、北部九州を中心とする政治勢力と奈良盆地東南部を中心とする政治勢力が存在していたことが判っている。
