Biểu đồ phát sinh chủng loài dưới đây lấy theo Wang và ctv. (2009),[2] với tên gọi các bộ lấy từ website của Angiosperm Phylogeny.[3]. Các nhánh với mức hỗ trợ tự khởi động thấp hơn 50% bị bỏ qua. Các nhánh khác có mức hỗ trợ 100% ngoại trừ những nơi có con số chỉ ra mức hỗ trợ cụ thể.

Nhóm thân cây của bộ Rosales có niên đại khoảng 89-88 triệu năm trước (Ma), sự rẽ nhánh của nhóm chỏm cây bắt đầu vào khoảng 76 Ma (Wikström và ctv. 2001). Bộ Rosales chứa khoảng 1,9% sự đa dạng của thực vật hai lá mầm thật sự (Magallön và ctv. 1999); các hóa thạch được biết đến từ Trung Eocen, khoảng 44 Ma. Ronse De Craene (2003) cho rằng sự mất đi các cánh hoa có thể đặc trưng cho bộ Rosales, với các "cánh hoa" biểu kiến chiếm vị trí của các nhị và sự tiến hóa của chúng cho phép (chẳng hạn họ Rosaceae) có thể đa dạng hóa; so sánh cấu trúc sắp xếp các mao mạch của cánh và nhị hoa có thể liên quan tới giả thiết hình thái học này, và việc nó có điều gì đó với sự đa dạng hóa hay không vẫn là vấn đề tách biệt. Trên thực tế, nếu bộ Rosales là nhóm chị-em với bộ Fabales, thì chúng lại dường như không là nhóm có sự đa dạng đáng chú ý khi xét về số lượng loài, biểu hiện ở chỗ gần 4.000 loài trong bộ Rosales là nằm trong nhóm Ulmaceae-Urticaceae, nhóm với hoa không có cánh hoa.

Rễ nói chung có 2 lớp chất gỗ trong họ Rosaceae, nhưng cũng có dạng ba lớp chất gỗ v.v.; việc lấy mẫu ở những họ khác còn ít, mặc dù ít hơn ở họ Ulmaceae và các họ hàng của nó, và các rễ hai lớp chất gỗ dường như được tìm thấy trong suốt cả bộ này. Ít nhất các họ Rosaceae, Rhamnaceae, Elaeagnaceae và Ulmaceae có thể là dạng nấm rễ ngoài (Malloch và ctv. 1980; Smith & Read 1997). Các thành phần quản bào trong họ Rosaceae nói chung có đế hoa giả (phần dày lên trong các màng hốc lõm gắn với dải mịn tế bào chất nối liền các tế bào), trong khi đế hoa thật có tại họ Rosaceae và những họ khác trong bộ (Jansen và ctv. 2007). Thể hạt ống sàng thiếu cả tinh bột lẫn protein và thể vùi là hiếm ngoài bộ Rosales, mặc dù chúng xuất hiện ở một số thực vật ký sinh cũng như trong các họ Crassulaceae và Malpighiaceae (Behnke 1991).

Trong quá khứ, bộ Gai (Urticales, bao gồm các họ Urticaceae, Ulmaceae, Moraceae v.v.) được coi là tách biệt với họ Hoa hồng (Rosaceae), chủ yếu là do các hoa bị suy giảm rất mạnh và thường thụ phấn nhờ gió của nhóm này, và các họ khác hiện nay đặt trong bộ Hoa hồng thì trước đây cũng được đặt ở các nơi khác. Các mối quan hệ trong phạm vi bộ này vẫn vẫn chưa được rõ ràng, mặc dù Rosaceae có thể là nhóm có quan hệ chị-em với phần còn lại của bộ (hỗ trợ mạnh trong Savolainen và ctv. 2000[4], Wang và ctv. 2009[5]), còn Ulmaceae và các họ hàng của nó (bộ Urticales cũ) cùng Rhamnaceae và các họ hàng của nó có thể tạo thành hai nhánh khác nữa (Thulin và ctv. 1998[6]; Savolainen và ctv. 2000[7]; Richardson và ctv. 2000[8]; Sytsma và ctv. 2002[9] [vị trí của Rosaceae v.v. chưa chắc chắn], Wang và ctv. 2009[5]): xem cây phát sinh loài trong hình ở bên phải.