Kitovi (kitovi, dupini i pliskavice) su jedini sisavci koji su potpuno prilagođeni životu u moru, a razvili su se od kopnenih predaka. To možemo zaključiti iz razloga što moraju udisati zrak sa površine mora. Kosti u njihovim perajama, koje su građene poput velikih šaka i karakteristično okomito pomicanje kralješnice koje je sličnije sisavcu u trku nego vodoravnim pokretima ribe koja pliva, također su čvrsti dokazi da je njihov predak jednom davno živio na kopnu.
Dolina kitova u Egiptu omogućila nam je da zavirimo u evoluciju kitova od kopnenih u oceanske životinje. Najveći pronađeni fosil (dug 21 metar) ima razvijene plivaće kožice između prstiju na prednjim udovima i ostatke stražnjih udova, zajedno sa stopalima i prstima. Tijelo fosila bilo je zmijoliko, a znanstvenici su utvrdili da je bio mesožder. To je ujedno i prvi vrlo dobro očuvani dokaz koji nam govori kako su kitovi nekad davno izgledali.
Dokazi, utemeljeni na zubima, upućuju da je najstariji poznati predak kita, Pakicetus, star više od 54 milijuna godina. Bio je veličine manjeg psa, kretao se na 4 noge i hranio se u slatkoj vodi. Ta prilagodba na lov u vodi je kod njegovih potomaka milijunima godina poslije dovela do zadnjeg pretka kitova koji je najsličniji današnjima. Novija istraživanja na molekularnoj razini potvrđuju da su kitovi nastali od zajedničkog pretka vodenkonja.
Pakicetus
Današnji su kitovi, primjerice kitovi usani, nastali od primitivnih zubatih kitova kakav je na primjer bio Pakicetus. Nakon njega, prije 49 milijuna godina, živio je Ambulocetus.
Prvi kitovi nisu bili dobro prilagođeni životu u vodi te su vjerojatno prilično mnogo vremena provodili na kopnu, krećući se na udovima oblika vesla. Za razliku od svog ranijeg pretka, koji je živio uglavnom u slatkoj vodi, pronađeni su fosili roda Ambulocetus koji su boravili i u slanoj i slatkoj vodi. To je dokaz postupnog prijelaza u slaniji okoliš.
Prvi dokazi o pravim kitovima, koji su živjeli isključivo u vodi i nisu mogli više preživjeti na kopnu, stari su više od 35 milijuna godina. Primjer je rod Basilosaurus.
Kad su njihovi fosili prvotno otkriveni, mislilo se da se radi o gmazovima, no kasnije je potvrđeno da su to ipak kitovi. Prvi oblici dupina i kitova usana koji su najsličniji današnjima koji obitavaju u svjetskim morima stari su između 13 i 15 milijuna godina i od tada do danas su se polako mijenjali da bi poprimili oblike kakvi su nam danas poznati.
Osim kitova, treba spomenuti i drugu skupinu koja se „odlučila“ na život u moru. To su sirene ili morske krave koje se za razliku od kitova, ne smatraju pravim oceanskim životinjama jer se zadržavaju u plitkim, priobalnim vodama i uglavnom u slatkim vodama. Proučavanjem DNK utvrđeno je da imaju zajedničkog pretka sa slonovima pa su one za razliku od kitova pravi vodeni biljojedi.