North Pacific right whale
狭義のケトテリウム科自体はナガスクジラ科に近縁であるとしてナガスクジラ上科に含められたが、現生の系統で最初に分岐したのはセミクジラ科である。確実な記録では中新世前期であるが、漸新世後期の地層からこの科である可能性のある化石が発見されている。次いで現れたのがコセミクジラ科であるが、この系統はかつてセミクジラ科と近縁であるとされていたが、形態に差異が大きすぎ、また分子研究の成果からも別系統であると結論付けられた。