Các hóa thạch cổ nhất đã biết của động vật dạng ngựa có niên đại từ Tiền Eocen, khoảng 54 triệu năm trước. Loài này, trong chi Hyracotherium (trước đây gọi là Eohippus), là động vật kích thước cỡ con cáo với 3 ngón tại các chân sau và 4 ngón tại các chân trước. Nó là động vật gặm cỏ trên các loại thực vật tương đối mềm và đã thích nghi với việc chạy. Sự phức tạp trong bộ não của nó gợi ý rằng nó là động vật thông minh và luôn cảnh giác[6]. Các loài sau này đã suy giảm số lượng ngón chân và phát triển bộ răng thích hợp hơn với việc nghiền nhỏ cỏ và các thức ăn từ thực vật cứng hơn.

Nhóm này trở nên tương đối to lớn hơn trong thế Miocen, với nhiều loài mới đã xuất hiện. Vào thời gian này, động vật dạng ngựa đã trở thành giống như ngựa thật sự hơn với sự phát triển hình dáng cơ thể điển hình của ngựa hiện đại. Nhiều loài trong số này phân bố trọng lượng chủ yếu của cơ thể chúng trên ngón trung tâm (ngón thứ ba), với những ngón khác đã suy giảm và tiếp xúc xuống mặt đất một cách rõ ràng. Chi sống sót hiện nay, Equus, đã tiến hóa vào đầu thế Pleistocen và phổ biến nhanh chóng trên toàn thế giới[7].