Loài cá chép mỡ lâu đời nhất là Santanichthys vào đầu kỷ Phấn trắng (giai đoạn Alba ở Brasil. Trong khi tất cả các loài còn sinh tồn là nước ngọt, loài này có lẽ sống ở nước lợ hay nước mặn. Nhiều hóa thạch khác cũng được biết đến[1]. Characiformes khả năng đa dạng hóa đầu tiên vào kỷ Phấn Trắng (Creta), mặc dù hóa thạch ít được biết đến[1]. Trong kỷ Creta, đường rạn nứt giữa Nam Mỹ và châu Phi có lẽ đang hình thành; điều này giải thích sự tương phản trong sự đa dạng giữa hai châu lục này. Sự đa dạng kém hơn của chúng ở châu Phi có thể giải thích tại sao một số họ cá nguyên thủy của bộ này và bộ Cypriniformes cùng tồn tại với chúng trong khi chúng lại vắng mặt ở Nam Mỹ, nơi các loài cá này có thể đã bị tuyệt chủng[2]. Bộ Characiformes đã không kịp lan rộng sang châu Phi đủ sớm để có thể vươn tới cầu đất liền nối châu Phi và châu Á[2]. Thời kỳ sớm nhất mà chúng lan tới Trung Mỹ là vào cuối thế Miocen[2].