Lyell ble etter hvert en nær venn med og mentor for Darwin, men aksepterte aldri dennes evolusjonsteori fullt ut, til tross for at han var en av de første som ble konsultert av Darwin om disse teorier. Han var også den Alfred Russel Wallace ønsket å henvende sin egen evolusjonsteori til, og Lyell, sammen med med botanikeren Joseph Dalton Hooker utarbeidet kompromisset der både Darwins og Wallaces brev ble lest opp for i 1898. Denne ordningen førte til at de to skribentene kunne dele æren, og tillot Darwin å publisere året etter med æren i behold.