Theo các bằng chứng, những con tetrapod đầu tiên xuất hiện vào cuối kỷ Devonia, khoảng 400 triệu năm trước. Do đó, sự xâm chiếm của môi trường trên cạn đã xảy ra khi lục địa vĩ đại phân chia thành hai: Laurasia và Gondwana.

Người ta tin rằng những con tetrapod đầu tiên là dạng thủy sinh có thể sử dụng các thành viên non nớt của chúng để di chuyển trên mặt đất và di chuyển đến vùng nước nông.

Sự kiện này đánh dấu sự khởi đầu của một bức xạ rộng lớn, bắt nguồn từ các dạng hoàn toàn trên mặt đất và với các chi đã hỗ trợ đủ để cho phép vận động trên mặt đất.

Các thành viên của tetrapods có nguồn gốc từ một dạng thủy sinh tổ tiên. Mặc dù vây của cá dường như không gần với các thành viên khớp nối của tetrapods, một tầm nhìn sâu hơn cho thấy rõ mối quan hệ tương đồng.

Ví dụ, hóa thạch Eusthenopteron Nó có một cẳng tay được hình thành bởi một humerus, tiếp theo là hai xương, bán kính và ulna. Các yếu tố này rõ ràng tương đồng với các chi của tetrapods hiện tại. Theo cùng một cách, họ có thể nhận ra các yếu tố được chia sẻ trong cổ tay.

Các chi được hình thành rõ ràng là rõ ràng trong hóa thạch Acanthostega e Ichthyostega. Tuy nhiên, các thành viên của chi đầu tiên dường như không đủ mạnh để duy trì trọng lượng đầy đủ của con vật. Ngược lại, Ichthyostega nó dường như có thể di chuyển - mặc dù có một sự vụng về nhất định - trong môi trường hoàn toàn trên mặt đất.