To utdødde grupper, vetulicoliaene og conodontene har litt usikker tilhørighet og kan være primitive medlemmer av alle tre underrekkene, eller utgjøre egne sidegreiner. Et annet problem som gjør tolkningen av ryggstrendyrenes tidlige evolusjonære slektskap vanskelig er pigghudene. Selv om pigghuder på mange måter er så forskjellige fra ryggstrengdyr som dyr kan bli, viser både bygningen av larvene, fosterutviklingen og genetikk at de to gruppene er beslektet. Særlig en fossil gruppe, de underlige asymmetriske calcichordata har vekselvis vært plassert som ryggstrengdyr og som pigghuder.