史颇为大量，但较为混淆。很多化石不论有可能是或不是新大陆秃鹫都被认为是此科的早期成员。自新近纪就没有明确的化石纪录，而分子分析的结果却更为模稜两可。美洲鹫科于上新世或更新世有高度的多样化，可与现今的旧大陆秃鹫媲美。已灭绝的属有：于蒙古、美国、阿根廷及古巴发现的化石并未曾分类。现时亦有发现很多与现存物种同属的化石。在欧洲发现早期新近纪的化石可能是属于新大陆秃鹫，称为"Plesiocathartes"。另一方面，高鸟科的新兀鹫一直被认为是特别的新大陆秃鹫。