Các nhà cổ sinh vật học biết khoảng 170 loài hóa thạch được họ phân loại là thuộc về bộ Proboscidea (tiếng Hy Lạp: proboskis, vòi voi, từ pro: trước + boskein: để ăn). Các dữ liệu niên đại cũ cho rằng chúng xuất hiện ở đầu phân đại đệ Tam, khoảng trên 50 triệu năm trước. Phát hiện gần đây (tháng 12 năm 2003) đã cho ước tính mới về niên đại của các loài tương tự voi là khoảng 26 triệu năm. Phần lớn các loài voi nguyên thủy có 4 ngà ngắn; hai ở hàm trên và hai ở hàm dưới. Primelephas, tổ tiên của voi ma mút và voi ngày nay, đã xuất hiện vào cuối thế Miocen, khoảng 7 triệu năm trước. Sự tiến hóa của các động vật tương tự như voi chủ yếu liên quan đến tỷ lệ của hộp sọ và quai hàm cũng như hình dạng của ngà và răng hàm.