Основната тема на еволюцията на китовете е развитието на големи животни от много по-малки предци и никъде това не е по-очевидно, отколкото в случая на многотонни сперматозоиди и сиви китове, чиито крайни предници са били малки, праисторически бозайници с размер на кучета, които извивали речните корита на централна Азия 50 милиона преди години. Може би по-интригуващото е, че китовете също са казус за постепенната еволюция на бозайниците от напълно сухоземни до напълно морски начин на живот, със съответни адаптации (удължени тела, крака в мрежата, дупки и др.) през различни ключови интервали по пътя.
До края на XXI век крайният произход на китовете е бил обгърнат в мистерия, с оскъдни останки от ранни видове. Всичко това се промени с откриването на огромна пътека от вкаменелости в централна Азия (по-специално в страната Пакистан), някои от които все още се анализират и описват. Тези вкаменелости, които датират само от 15 до 20 милиона години след смъртта на динозаврите преди 65 милиона години, доказват, че крайните предци на китовете бяха тясно свързани с артиодактили, с равномерни пръсти, копитни бозайници, представени днес от свине и овце.
Първите китове
В повечето отношения Pakicetus (На гръцки за "кит от Пакистан") не се различаваше от други дребни бозайници от ранното еоцен епоха: около 50 килограма или около тях, с дълги кучешки крака, дълга опашка и тясна муцуна. Най-важното е, че анатомията на вътрешните уши на този бозайник тясно съвпада с тази на съвременните китове, основната „диагностична“ характеристика, която поставя Пакикет в основата на еволюцията на китовете. Един от най-близките роднини на Пакикет бил Индохий („индийска свиня“), древен артиодактил с някои интригуващи морски адаптации, като гъста козина, подобна на хипопотам.
Ambulocetus, известен още като "ходещият кит", процъфтява няколко милиона години след Пакикет и вече показва някои ясно изразени характеристики на кит. Като има предвид, че Пакикет води предимно сухоземен начин на живот, като от време на време потапя в езера или реки, за да намери храна, Амбулоцетът притежаваше дълго, стройно тяло, подобно на видра, с ластик, подплатени крака и тесен, подобен на крокодил муцуна. Амбулоцетът е бил много по-голям от Пакикет и вероятно е прекарвал значително време във водата.
Наречен на региона на Пакистан, където са открити костите му, Rodhocetus показва още по-ярки адаптации към воден начин на живот. Това праисторически кит беше истински амфибий, пълзеше по суха земя само за храна за храна и (вероятно) да ражда. В еволюционно отношение обаче, най-показателната черта на Родоцет беше структурата на тазобедрените му кости, които не бяха слети с гръбнака и по този начин му осигуриха по-голяма гъвкавост при плуване.
Следващите китове
Останките на Родоцет и неговите предшественици са намерени най-вече в централна Азия, но по-голямата праисторическа китовете от късната еоценска епоха (които са били в състояние да плуват по-бързо и по-далеч) са открити в по-разнообразни места. Измамният име Protocetus (всъщност не беше първият кит) имаше дълго тяло, наподобяващо уплътнение, мощни крака за придвижване през водата и ноздрите, които вече са започнали да мигрират наполовина нагоре по челото, развитие, предвещаващо дупките на съвременните китовете.
Protocetus сподели една важна характеристика с два грубо съвременни праисторически кита, Maiacetus и Zygorhiza. Предните крайници на Zygorhiza бяха окачени на лактите, силна улика, която пълзеше по суша, за да роди, и екземпляр от Открит е Maiacetus (означаващ „добър кит на майката“) с вкаменен ембрион вътре, разположен в родилния канал за наземни доставка. Ясно е, че праисторическите китове от еоценската епоха имаха много общо с модерните гигантски костенурки!
Гигантските праисторически китове
Преди около 35 милиона години някои праисторически китове са постигали гигантски размери, по-големи дори от съвременните сини или сперматозоиди. Най-големият род все още известен е базилозаври, костите на които (открити в средата на 19 век) някога се смятаха, че принадлежат на динозавър, оттук и измамното му име, което означава "крал гущер". Въпреки 100-тонния си размер, Basilosaurus притежава сравнително малък мозък и не използва ехолокация, когато плуване. Още по-важен от еволюционна гледна точка, Василозавър е водил изцяло воден начин на живот, раждайки, както и плуване и хранене в океана.
Съвременниците на Базилозавър бяха много по-малко страховити, може би защото в подводната хранителна верига имаше място само за един гигантски хищник от бозайници. Dorudon веднъж се е смятало за бебе Василозавър; едва по-късно се разбра, че този малък кит (дълъг само около 16 фута и половин тон) заслужава собствения си род. И много по-късният Етиоцетус (който е живял преди около 25 милиона години), макар да тежеше само няколко тона, показва първата примитивна адаптация към храненето с планктон; малки плочи с бали, заедно с обикновените му зъби.
Никаква дискусия за праисторическите китове не би била пълна, без да се споменава един сравнително нов род, подходящо наречен левиатан, която бе обявена на света през лятото на 2010 г. Този спермален кит с дължина 50 фута е тежал "само" около 25 тона, но изглежда, че е плячкал на колегите си заедно с праисторическа риба и калмари, а може и да е обигран на свой ред от най-големите праисторическа акула от всички времена, с размер на базилозавър Megalodon.