Di chỉ hóa thạch

Người ta cho rằng các động vật Ediacaran Parvancorina và Spriggina cách đây khoảng 555 triệu năm là các động vật chân khớp.[9][10][11] Các động vật chân khớp nhỏ có vỏ sống như động vật hai mảnh vỏ đã được tìm thấy trong các lớp hóa thạch tuổi Cambri sớm từ 542 đến 540 triệu năm ở Trung Quốc.[12][13] Các hóa thạch bọ ba thùy tuổi Cambri sớm nhất là 530 triệu năm, nhưng lớp này đã từng khác đa dạng và phân bố toàn cầu.[14] Các cuộc kiểm tra lại các hóa thạch trong đá phiến sét Burgess thập niên 1970 có tuổi 505 triệu năm đã xác định có một số loài động vật chân đốt, một số loài trong có không thể xếp vào bất kỳ nhóm nào đã từng được nhận dạng, và do đó đã nổ ra các cuộc tranh luận về sự bùng nổ Cambri.[15][16][17] Hóa thạch của Marrella trong đá phiến sét Burgess Shale đã cung cấp bằng chứng rõ ràng sớm nhất về sự lột xác.[18]

Các hóa thạch giáp xác sớm nhất có tuổi khoảng 514 triệu năm trong kỷ Cambri,[19] và tôm hóa thạch có tuổi khoảng 500 triệu năm.[20] Hóa thạch giáp xác thường được tìm thấy từ kỷ Ordovic trở về sau.[21] Chúng hầu hết sống hoàn toàn trong nước, có thể do chúng chưa bao giờ phát triển các hệ bài tiết that conserve water.[22]