Phát sinh chủng loài của cá vây tia (Actinopterygii) vẫn là khía cạnh có vấn đề. Theo truyền thống, người ta cho rằng các bộ Amiiformes và Lepisosteiformes có quan hệ họ hàng gần và gộp chúng cùng vài nhánh đã tuyệt chủng khác trong nhóm gọi là Holostei[10][11]. Một số phân tích hình thái lại cho rằng Amiiformes có quan hệ họ hàng gần nhất với Teleostei còn Lepisosteiformes có quan hệ họ hàng gần nhất với nhánh chứa cả Teleostei lẫn Amiiformes[12][13]. Tuy nhiên, các phân tích hình thái khác và phân tích phát sinh chủng loài phân tử lại cho thấy tính đơn ngành của Holostei[14][15].

Cây phát sinh chủng loài vẽ theo Broughton và ctv (2013)[2], Betancur-R. và ctv (2013)[3]: