アノマロカリス類
近縁の古生物として、上述のオパビニア（Opabinia）、パンブデルリオン （"Pambdelurion"）とケリグマケラ （"Kerygmachela"）がある。いずれもアノマロカリス類と同様にDinocaridida綱に属し、一連のヒレと特化した前部付属肢を持ち、「Gilled lobopodians」（鰓のある葉足動物）とも呼ばれた動物群である。アノマロカリス類に似通う特徴は他にもいくつか見られ、例えばオパビニアの特殊化した尾ヒレ・「setal blades」を有し・眼が眼柄にあることが本群と共通し、パンブデルリオンは放射状の歯をもち、ケリグマケラは複眼様の多数のレンズからなる眼がある。
アノマロカリス類
多くのアノマロカリス類の胴体の後端には、対をなしに特殊化したヒレ状の付属体（tail fans、tail fins）がある。アノマロカリスやライララパクスなどは3対、フルディアとシンダーハンネスは1対、ラガニアとエーギロカシスは尾ヒレを持たず、尾端は単純の鈍い突起である。少なくともアノマロカリス・カナデンシスの場合、第3対の尾ヒレの間にはもう1本の小さな尾ヒレがある。アンプレクトベルア科のものは、1対の尾毛が加えている。シンダーハンネスは、尾ヒレの次には1本の剣状の尾がある。アノマロカリス類の近縁とされたオパビニアとケリグマケラも、それぞれ特殊化した3対の尾ヒレと1本の尾がある。