Hoá thạch gần với cá miệng tròn còn chưa được biết. Tuy nhiên người ta đã tìm thấy một số hoá thạch có liên quan vào kỷ Silua và Đêvon, đặc biệt là hoá thạch của Cephalaspis và các loài gần nó. Đây là các động vật không lớn, cơ thể dẹp theo hướng lưng bụng, miệng ở mặt bụnh, mắt ở mặt lưng. Như vậy chúng thuộc nhóm không hàm và chuyên hoá với đời sống ở đáy. Vào kỷ Cambri, động vật Có xương sống dạng cổ nhất đã phân hoá thành 2 nhóm là cá Không hàm và cá Có hàm. tất cả các nhóm động vật Có xương sống tiếp theo đều bắt nguồn từ một trong 2 nhánh đó. Di tích hoá thạch của động vật Có xương sống cổ xưa nhất được tìm thấy ở địa tầng kỷ Ôđôvic, cách đây khoảng 500 triệu năm. Những con vật này có hình dạng giống cá, thân phủ giáp xương, không có hàm, không có vây chẵn, một lỗ mũi, tai có 2 vành bán khuyên, bộ xương tạng không phân đốt. các loài cá này hợp thành nhóm cá Có giáp (Ostracodermi). Tất cả cá Có giáp sống ở biển, hoạt động kém vì thiếu vây chẵn, chúng chỉ sống ở đáy, ăn lọc thông qua mang - hầu.
Vào cuối Silua xuất hiện nhóm cá Có hàm và là thời kỳ suy thoái của cá Không hàm. Cuối kỷ Đêvon, cá Không hàm bị tuyệt chủng. Cá Miệng tròn có lẽ là một nhánh được tách ra từ nhóm cá Thiếu giáp (Anaspida) nào đó từ kỷ Silua, chuyển sang đời sống nửa ký sinh. Trong lớp cá Miệng tròn, phân lớp cá Bám có quan hệ thân thuộc với cá Thiếu giáp cổ, còn nguồn gốc của cá Mixin chưa rõ. Các nghiên cứu về giải phẫu, sinh lý, cách sống và chu trình sống của 2 phân lớp cá Miệng tròn có sai khác quan trọng, vì vậy người ta cho rằng cá Bám và cá Mixin phát sinh độc lập nhau.
Chương 16.
Lớp Cá sụn (Chondrichthyes)