Через довгу ізоляцію Південної Америки в третинному періоді, нотоунгуляти змогли, як і багато інших південноамериканських груп ссавців безперешкодно розвиватися і зайняти численні екологічні ніші. В цілому, виникло 13 родин та понад 100 родів. Однак, як й інші південноамериканські ендеміки, більшість нотоунгулятів вимерло після появи сухопутного сполучення між Південною та Північною Америкою у пізньому пліоцені. Вони не змогли конкурувати з північноамериканськими видами-іммігрантами. Як один з небагатьох родів, конкурентоспроможними показали себе токсодони, переживши фаунообмін обох американських континентів. Цей рід вимер за кілька мільйонів років, вже в кінці плейстоцену, а разом з ним зник і весь ряд нотоунгулятів.