古鯨類
かつて、古鯨類は、歯の特徴に基づいて原始的有蹄動物の一グループであるメソニクス目から進化したと考えられていた。しかし近年では、新機軸による分子系統学と伝統的な形態学がそれぞれにもたらす新しい知見を容れて、偶蹄目のカバ科と姉妹関係にあるとの見方が支配的になった。古鯨類の祖型(カバ類の祖型でもある)は、白亜紀後期あるいは暁新世の早期のうちに、現在「偶蹄類」と呼ばれている偶蹄動物の原始的なグループの中から分化したと考えられる。分子系統学によれば、のちにラクダやイノシシに進化する系統に比しては、彼ら(鯨凹歯類)は遅れて分岐した。しかし、反芻類(絶滅した原始的反芻類と、現存する真反芻類)につながる系統よりは早い時期に分岐したとされている。その後クジラの祖先はカバを生み出す系統とも分かれ、海棲の哺乳類としての進化の道を辿ったものであろうとされる。白亜紀末期の大量絶滅(K-T境界)において、それまで長く繁栄していた首長竜などの海棲の大型爬虫類が絶滅し、当時の海洋の生態系においては空白が生じていた。