出現在5億1800萬年前的寒武紀時期，目前已知名為瓦卡提·後斯普里格 (Metaspriggina walcotti) 的海洋生物，其本質上是一種魚類。 它有眼睛，外鰓和脊索，它沒有硬骨或脊椎骨。不過其他寒武紀時期的魚類，如海口魚Haikouichthys和昆明魚Myllokunmingia（此生物在時間上或許出現的更早，可能追溯到5億3000萬年前）也沒有硬骨或脊椎骨。

硬骨和內骨骼的組成是由皮膚和軟骨中的骨板所演化而來的，進化過程比較確切的時間點，或許是發生大約4億8000萬年前的亞蘭達甲魚(Arandaspis)等物種出現時。 亞蘭達甲魚是沒有內骨骼或顎，但確實有骨板和鱗片。在距今4億8000萬年前的古老岩層中，古生物學家所發現的亞蘭達甲魚的鱗片化石，和現代鯊魚的鱗片頗相似，這表明了有顎生物(稱為多鱗魚Tantalepis)，或許早在4億8000萬年前的海洋中遨游 ，但是古生物學家仍在尋找這些最早期魚類的化石，這些魚可能有軟骨而不是硬骨。

到目前為止，古魚類的有顎化石中，最佳代表為志留紀早期的裝甲盾皮魚(Placoderms)化石。 而大約在4億6000萬年前，生活在奧陶紀海域的薩卡班甲魚(Sacabambaspis)，是現有的化石中，最古老的，有骨骼發育完整的脊椎，但薩卡班甲魚是一種無顎魚。 硬骨魚，在目前是我們地球上最常見和最多樣化的脊椎動物，似乎在大約4億2000萬年前的志留紀末期或泥盆紀初期進化。 其代表性的物種有海德鱗魚(Andreolepis hedei)和舒培巴斯硬骨魚(Lophosteus superbus)等。

摘要

1）最早的魚類出現於5億3000萬至5億1800萬年前的寒武紀時期
2）5億1800萬-5億500萬年前：原始魚類後斯普里格魚(Metaspriggina)出現，其嘴部已有顎的雛形。
3）4億8000萬年前：從魚鱗化石來看，似乎有顎魚類屬刺魚綱(Acanthodi)的多鱗魚(Tantalepis)出現
4）4億8000萬年前：帶有骨板和裝甲的無顎魚類-亞蘭達甲魚(Arandaspis)被公認
5）4億6000萬年前：一些無顎，長有內骨骼的裝甲魚-薩卡班甲魚(Sacambambaspis)出現
6）4億5000萬-4億4000萬年前：帶有顎和裝甲的(盾皮魚Placodermi)和帶軟骨的魚類(軟骨魚Chondrichthyes)出現，它們是由祖先刺魚綱開枝散葉(進化)而來的。
7）4億2000萬年前：出現硬骨魚(至少是與硬骨魚有相同牙齒的魚類)-海德鱗魚(Andreolepis)和舒培巴斯硬骨魚(Lophosteus)。