Evrimsel biyologlar yunusların 20 ila 25 milyon yıl önce Miyosen döneminde ortaya çıktıklarına inanırlar. Modern türler ekolokasyon yeteneğinin modern yunuslar olduğuna inanılan küçük dişli balinalar olan kentriodontidleri izleyebilir yapmak.
İlk proto-balina Pakicetus, modern geyik, keçi ve büyükbaş hayvanların ataları ile artiodaktiler veya hatta parmaklı ungulates olarak adlandırılan toynaklı bir memelidir. Pakicetus fosilleri 1979'da kuzey Pakistan'da keşfedildi ve yaklaşık 50 milyon yıl öncesine tarihlendi. Bu hayvanlar muhtemelen yarı-sucuk kuşlardır. İlk tamamen suda yaşayan balinalar, bazilosauritler ve dorontids, 41-35 milyon yıl önce Eosen dönemine aittir ve ilk dişli balinalar yaklaşık 33 milyon yıl önce ortaya çıkmıştır.
