与现代类型相近，其起源可以追溯到更早的时期。翼手目可能起源于类似食虫目的最原始的真兽类。曾经有一些学说认为翼手目的两个亚目有不同的进化线路：大蝙蝠亚目（Megachiroptera）与灵长目亲缘非常近，小蝙蝠亚目（Microchiroptera）与食虫目亲缘近。但以目前从DNA的分析认为，蝙蝠的两个亚目是从同一个来源所演化而来。甚至发现，有些小翼手亚目的蝙蝠的血缘更亲近于某些大翼手目的蝙蝠，因此重新将与狐蝠科较近的类群分类成阴翼手亚目，而与蝙蝠科较近的类群则为阳翼手亚目。并且相信两个亚目都是从会飞行的共