偶蹄目
这使得偶蹄动物传统上被定义为无效的並系群分类，因为它包括来自共同祖先的动物，但不包括其所有后代。系统发育分类只识别单系群分类群; 也就是从一个共同的祖先下降，并包括其所有后代的群体。为了解决这个问题，传统的偶蹄目和鯨目有时被归入更具包容性的鯨偶蹄目(Cetartiodactyla)分类群中。另一种方法是在修订后的偶蹄目分类单元中包括陆地居住的甚至有蹄类动物和海洋栖息的鲸类动物（鲸目改为鲸下目）。本目各亚目的演化关系如下：
有蹄類
奇蹄目及鯨偶蹄目為有蹄類的主要支系，二者最先於古新世晚期至始新世早期（即約 5400 萬年前）出現，在多個大洲中急速散佈成多個物種並平行演化。
旁得和林德伯格的腹足類分類 (1997年)
该分类表把腹足綱的物種指派到分類的各個層級，最细到亚目和科，但不包括更明细的属和种。主要依据的是外壳和形态特征，而没有采用DNA和RNA分析数据。
鯨龍屬
鯨龍的近親似乎是南美洲的巴塔哥尼亞龍。牠們一起組成了鯨龍科，在以往的分類歷史這個科，一些不明的原始蜥腳下目恐龍常被歸類於鯨龍科，可能是個並系群。切布龍也曾经常被歸類於鯨龍科的物種。巨腳龍的頸椎類似鯨龍科，而狹窄薦骨則類似火山齒龍科，因此也曾被歸類於火山齒龍科和鯨龍科。
多角海蛞蝓科
多角海蛞蝓科（學名：），又名多角海麒麟科、多角海牛科、或直接叫作多角科，是裸鰓目海牛亞目海牛下目之下的一個海洋腹足綱軟體動物的分類單元。在2005年《布歇特和洛克羅伊的腹足類分類》，海牛下目是有角鰓類海牛亞目之下的一個亞支序；這個亞支序在2017年《布歇特等人的腹足類分類》成為了下目級的分類單元。
角鯊屬
角鯊屬（學名："Squalus"）是角鯊科下的一屬。這屬的鯊魚都有圓滑的背鰭鰭棘，在上顎及下顎的牙齒大小接近，尾柄有兩側龍骨。牠們一般都有上尾前小窩，尾鰭沒有近端凹刻。
海象鲸属
海象鲸屬（，发音为）又名 海牛鯨，是一類已滅絕的古代齒鯨，為 海象鯨科（Odobenocetopsidae）下的單型屬，生存於中新世至上新世。海象鯨擁有 2 根獠牙，在一些化石中，其中一根會比另一根更長。
海牛下目
在2017年的布歇特等人的腹足類分類，海牛下目及其所屬的海牛亞目改為直接隸屬裸鰓目。
海螂目
缝栖蛤总科（Hiatelloidea）、异韧带总目及開腹蛤总科（Gastrochaenoidea）與各總科其下所有科原屬本目，但在本分類被歸在真異齒下綱之下的地位未定分類。
鱗翅目
其他分類方法有：本条目采用上述第四种分类法，在下表中，有喙亚目之前的三个亚目中包括一些鳞翅目基部类群，大约有200余个物种，有喙亚目才是鳞翅目的最主要子类群。同样，在有喙亚目中，大部分基部类群列在前面，缰翅下目（Heteroneura）才是有喙亚目的主要部分。有喙亚目下属的各个演化支的关系尚不明确，但大部分的科级类群有准确而广泛接受广泛使用的描述和定义。鳞翅目精确至科级的分类如下： 鳞翅目与石蛾是姊妹群，有若干共同特征。例如它们都是ZW型性别决定，但大部分昆虫是XY性别决定系统。它们的成虫都有一种特定的前翅翅脉、以及翅膀表面類似細微鱗片的構造。它们的幼虫都有口器和腺体可以用来产丝。威利 · 亨尼希将这两个目构成的演化支命名为類脈總目，作为已灭绝的 Tarachoptera 目的姊妹群。鳞翅目进化自一种昼行性的类似蛾的，以现生或已灭绝植物为食的共同祖先。
偶蹄目
偶蹄目动物由古新世的踝节目动物进化而来。基本上从始新世开始分化。中新世和上新世是其进化的重要时期。
缝栖蛤科
缝栖蛤科（學名：）是軟體動物門雙殼綱的一個科，皆為細小的海洋生活蛤類動物。 本科舊屬海螂目（Myoida）， 曾被歸在真異齒下綱之下的地位未定分類。2018年的分類更新，開腹蛤總科被踢走，縫棲蛤總科與竹蟶總科合組為不等齒總目之下的貧齒蛤目。
蜥腳形亞目
然而為求方便，蜥腳形亞目仍然分類為原蜥腳下目與蜥腳下目。大部分現代的分類將原蜥腳下目分成六個分類單元，因為牠們從不同的常見祖先個別演化而來。但牠們有許多共同特徵，可能是基於以高層樹葉為食（類似長頸鹿）而產生的趨同演化；這些特徵是因為牠們面對相同演化壓力而個別演化出來，而非從相同祖先演化而來的同源特徵。
蛔形下目
蛔形下目（學名：），即傳統分類中的 蛔目（學名：）或蛔蟲目， 原是胞管腎綱旋尾亞綱之下的一個目， 現時被降為小桿目旋尾亞目之下的一個下目級分類單元。然而，目前大多數分類依然使用「蛔目」這個名稱。
鯨偶蹄目
鯨豚類演化自陸上的偶蹄動物，並形成了一個單系群。學界普遍認同鯨類是從單一的祖先演化而來。1990 年代以前，最廣泛接受的鯨類近親是已滅絕的中爪獸目。中爪獸目是有蹄的及主要是肉食性的哺乳動物。但現今很少學者認同這個說法，一般只認同中爪獸目是鯨偶蹄類的近親，而非鯨類的祖先。
虾虎鱼系
鲈形亚类各系的演化关系如下： 依2016年Deepfin《硬骨鱼支序分类法》第4版，本系包含2目11科，可归类于4个亚目：
鯨豚類
鲸下目（学名：Cetacea）旧称鲸目，是偶蹄目的一个演化支，包含现存约90种体态似鱼、皮肤裸露的水生哺乳动物和它们已灭绝的早期亲族，统称鲸类或鲸豚类，习惯上体型大者称鲸（英：Whales），小者称豚（英：Dolphins）。大部分栖息于浅海，个别种类栖息于淡水。
鯨豚類
鲸类的形体构造和生活习性明显异于任何哺乳类，故长期单列为一目。其祖先和演化史一度存有争议，但随着相关研究不断进展，现已充分证实鲸类由5000万年前的陆生偶蹄目入水后演化而成。DNA测序显示鲸类与河馬互为姊妹群，二者构成的分支又与反刍亚目互为姊妹群。为避免偶蹄目成为并系群（即缺少部分演化支），现行分类将鲸目归入偶蹄目，降级为单系的鲸下目。
前鳃亚纲
到後來的旁得和林德伯格的腹足類分類 (1997年)，前鰓亞綱被一分為二，分別是： 直腹足亞綱包括部分原來的前鰓亞綱物種組成的異旋目，以及由原來的後鰓類與有肺類降格而成的後鰓目與有肺目。
海麒麟總科
海麒麟總科（學名：），或作海蛞蝓總科、海牛總科或隱鰓海牛超科，是海牛亞目海牛下目之下四個總科級分类级别之一，在生物分类学屬於裸鰓目（舊作隱鰓目）的海洋腹足綱軟體動物。
骆驼科
骆驼科（学名：）是哺乳动物偶蹄目胼足亚目的一科，也是胼足亚目中唯一一个生存至今的科，它可以分两个族：第一个族包括骆驼属的动物，即单峰驼和双峰驼，第二个族则包括生活在美洲的动物美洲駝。
鯨豚類
为适应水下环境，鲸类的前肢进化为鳍，后肢退化，并生出水平的尾鳍。鼻孔移生至头顶，须每隔一段时间将鼻孔露出水面置换氧气。无耳廓，但听力极佳。多数种类拥有肥厚的脂肪为身体保温。鲸类的两大支系——须鲸和齿鲸，在3400万年前分化。须鲸现存约15种，口内无齿，上颌有帘幕般的角质鲸须，滤食磷虾、小鱼等；普遍体型巨大，是世界上最大的一类动物。齿鲸现存约75种，有锥形或其他形状的牙齿，捕食鱼类、头足类等；总体上体型较须鲸小，且不同种类间差距较大；拥有发达的听觉和声呐系统，活动时主要依靠回聲定位功能；部分种类智商极高，甚至具备复杂的情感。
原鲸科
－為生存於巴爾頓期的原鯨科物種，被認為是演化成龍王鯨科的過渡物種。牠們的顱骨與齒式與原鯨亞科類似，但是椎骨與無名骨之間並無絞接，且薦髂關節已退化。喬治亞鯨亞科骨盆的形式顯示牠們主要仰賴尾巴而非後肢推進，2019年所發現的'更是證實了這一觀點。本亞科主要包含：
刺魚下目
刺魚下目（學名：）又名棘背魚下目，是鱸形目杜父魚亞目的一個下目，包含了一群傳統上歸類於刺魚目刺魚亞目的魚類。
猪形亚目
猪形亚目曾被分为古齿兽下目、弯齿兽下目和猪下目，其中弯齿兽下目是基于河马建立的，收纳了河马科与史前的石炭兽科等，然而DNA测序表明河马及其古代亲系更接近鲸类和反刍亚目，因此这 3 个下目的分类是无效的。
蛇蜥亚目
蛇蜥亚目（学名：）有时分类层级为蛇蜥下目，属于爬行纲有鳞目的一个演化支，包含：新蛇蜥下目的蛇蜥科（如蛇蜥、鼍蜥等）、异蜥以及毒蜥科（如希拉毒蜥、連珠蜥蜴）以及古蛇蜥下目（如鳄蜥、巨蜥科等）。蛇蜥亚目是由Max Fürbringer在1900年建立，包含Autarchoglossa之中，所有接近巨蜥與蛇蜥，而離石龍子較遠的物種。蛇蜥亚目與鬣蜥類、蛇共同組成Toxicofera演化支，是一群具有毒性的爬行動物。
偶蹄目
偶蹄类动物的分类受到了热烈的争论，因为栖息在海洋中的鯨豚類从陆生的偶蹄类动物进化而来。有些有蹄类动物（河马）与海洋栖息的鲸目动物比其他偶蹄类动物有更密切的关系。
有蹄類
有蹄類的化石紀錄有中爪獸目、踝節目及多種南美洲與古近紀的分支。除蹄甲外，大部份有蹄類都發展出縮小的犬齒、丘狀齒形的臼齒及粗短的距骨。其他特徵是下前肢的融合。有蹄類的橈骨及尺骨是沿前肢融合的。這是現今大部份有蹄類的特徵，而早期的有蹄類並无這種獨有的特徵。這樣的融合可以防止有蹄類從前肢倒下。陸生有蹄類为植食性或雜食性，而鯨豚類為肉食性，甚至是掠食者。
猪科
過去認為偶蹄目中豬科與河馬科皆沒有反芻行為，因此親緣關係較為接近，但近代分子證據表明後者與鯨豚類的關係更接近，共同組成河馬形亞目，並支持將偶蹄目與鯨豚合併為鯨偶蹄目，其中胼足亞目（駱駝）較早分支，豬形亞目（包括豬科與西貒科）則稍後分支，與鯨反芻類（包括河馬形亞目與反芻亞目）互為姊妹群。而在豬科的類群中，鹿豚屬是比較早分支的演化支，豬屬則是最晚分支的演化支。
盖螺科
根據2005年《布歇特和洛克羅伊的腹足類分類》，本科包括兩個亞科，與Davis (1979)提的分類相同，即如下：
灰鲸属
灰鲸属（学名：""）是鲸下目、灰鲸科的一属，也是灰鲸科仅存的一属。
原鲸科
原鯨科（學名：）為多樣化、異質性高的已滅絕鯨下目演化支，化石發現於亞洲、歐洲、非洲、南美洲及北美洲。
小塔螺科
本科之下的亞科在不同年代刊行的分類學文獻都有所不同，當中最為普遍的分類是2005年的布歇特和洛克羅伊的腹足類分類。以下詳列自1997年以來多個分類間的差異。
鲸头鹳
鲸头鹳的分类很有争议，传统地它被分为鹳形目，在鳥類DNA分類系統中许多传统不相关的鸟类全部被收录入了鹳形目。最近也有些学者使用比较解剖学的方法认为它与鹈鹕比较接近，其他学者则使用生物化学的手段认为它比较接近鹭科。
鯨
所有的鯨下目生物都是陸生動物中偶蹄目的後裔，而鯨下目與偶蹄目在生物分類上又屬於鯨與河馬所屬的鯨偶蹄目。鲸也是从陆生哺乳动物经过水生的适应过程而回到海洋的，此过程大约发生在距今5200万－8300万年的始新世。
布歇特等人的腹足類分類 (2017年)
裸鰓類現時被分為枝鰓亞目和海牛亞目，跳過了舊分類的有角/無角的分類。詳細如下：
虾虎鱼科分类表
鰕虎科（学名：）物種按Larson & Murdy (2001)的分類，可分為以下的5个亚科24個屬：有些文獻會採用瘤鰕虎亞科（Benthophilinae），包括瘤鰕虎族、新鰕虎族、Ponticolini族。但Catalog of Fishes之類的主流分類仍然只承認鰕虎科傳統的五個亞科，依然把本亞科的物種歸入鰕虎亞科。
猎女神螺科
過往石榴螺科（）曾被降為本科之下的一個亞科，以致有文獻認為「石榴螺科」是本科的異名，但在2017年的《布歇特等人的腹足類分類》，石榴螺亞科又再次獨立出來成為一個科。
齒鯨
齿鲸小目（）是现生鲸类的两大演化支之一，多數種類口中长有细密而锐利的圆锥状同型齿，用以捕食鱼类和乌贼等，区别于依靠鲸须濾食小型動物的鬚鯨。現存的齒鯨约75种，包括抹香鲸、喙鲸、淡水豚、海豚、鼠海豚、独角鲸等，种类远多于须鲸但体型普遍小于须鲸，且不同种类間体型差异極大，从1米长的侏海豚到18米长的抹香鲸不等。具備单个噴氣鼻孔。
须鲸科
分類學上將鬚鯨科分為二個亞科，即鬚鯨亞科（Balaenopterinae）與大翅鯨亞科（Megapterinae），兩個亞科之下各僅含一個屬，分別是鬚鯨屬"Balaenoptera與大翅鯨屬"Megaptera。然而，由各種鬚鯨的種系發生史來看，現行的分類表似乎仍有修改的空間。
小岩羚属
小岩羚属（学名："Raphicerus"）也作石羚属，是偶蹄目牛科的一属，分布于非洲的热带草原，包括以下三种：
蛔形下目
而本目過往在某些分類曾被歸到小桿亞綱去，但不論從形態學還是DNA序列數據來看，都明確地顯示應該將牠們分配到旋尾亞綱（Spiruria）去。儘管有時（Oxyurida）跟Rhigonematida會被歸到蛔目之下的尖尾總科，但這兩動物與蛔蟲的關係沒有比其他旋尾亞綱物種更親近。現時在最新的分類，蛔蟲目是色矛綱色矛亞綱之下13個目之一，但，「蛔蟲目」這個分類單元之下已不再包括任何物種。
珊瑚寄生螺亞科
根據2005年《布歇特和洛克羅伊的腹足類分類》，珊瑚寄生螺科被重新划定为海兔螺科五個亚科之一，下有兩個族：
水豚亞科
水豚亞科（学名：）是豚鼠科下的一個亞科，其下只有兩個屬還有存活物種，即水豚屬和岩豚鼠屬。不過在2005年之前，水豚和其親緣種還都分在水豚科下（Hydrochoeridae），後來基於生物系統發生學證據將其劃入亞科。但是一些古生物分類還依然採用舊的方法。生物分類中，該亞科的種在不斷減少。這主要是由於該亞科生物在不同生命階段臼齒形狀有較大變動。例如科學家曾經根據不同的臼齒劃出過四屬七種不同生物，但現在被認為它們只是不同年齡段的"Cardiatherium paranense"而已。
小塔螺總科
根據2005年《布歇特和洛克羅伊的腹足類分類》，小塔螺總科是下異鰓類非正式群組的成員，包括下列各科：
岛羚属
岛羚属（学名："Neotragus"）也称新小羚属，是偶蹄目牛科中的一属，分布于非洲，包括以下三种：
牛科
牛科（学名：）又称洞角科，在生物分类学上属于哺乳纲的偶蹄目。“洞角”一名是由於本科動物的角中空。全球共有牛科动物279种。
海牛下目
海牛下目（學名：；舊作）是裸鰓目海牛亞目之下的一個下目級分類單元，皆為沒有螺殻的海洋腹足綱軟體動物。
虎鲨目
虎鲨目（），又稱為異齒鮫目、異齒鯊目，是板鳃亞綱中的一个比较小的目，為現代鯊魚的基群。包含虎鯊科與虎鯊屬，現存共有 9 種。屬於小型鯊魚，體型最大的物種體長僅 ，為熱帶及亞熱帶海域中的底棲物種。
下異鰓類
下異鰓類（學名：；），舊稱異旋目（Heterostropha），是異鰓類演化支之下的一個特化及高度演化的海生蛞蝓與海螺的一個分類。
胼足亚目
本亚目是偶蹄目的基群，也就是最早与其它偶蹄目动物分开演化的，是所有现生偶蹄类的共同旁系群，其它偶蹄类可以组成单系群全撰类，其关系如下：
偶蹄目
偶蹄目（學名：Artiodactyla），是哺乳动物中的一个目，约220种，其中包括许多对人类生活很重要的动物。偶蹄目动物是现代进步的繁盛的有蹄类，90％的现存有蹄动物都是偶蹄动物。其中又以牛科最为繁盛。除了陆地上的种类，四足已经高度特化的海洋动物鲸豚类也是属于这一演化支。
蟄龍介目
蟄龍介目（学名：）是环节动物门多毛纲下的一个目，目前轄下有13個科，可以再細分成兩個亞目。 根據WoRMS，本目與纓鰓蟲目（Sabellida）、海稚虫目（Spionida）連同一些地位未定的科、屬（例如：囊鬚蟲科，泛稱原始環蟲類）共同組成管觸鬚下綱 。這三個目原來都是管觸鬚目未被升格為管觸鬚下綱時之下的三個亞目，是這個分類元的三個主要分支；而管觸鬚下綱同時亦是多毛綱之下的三大分支之一。有其他作者把管觸鬚下綱列為亞綱級。跟大多數其他多毛綱物種一樣，本目幾乎所有物種皆在海洋生活。 跟其他管觸鬚下綱的物種一樣，本科物種均沒有牙或下顎​。
布歇特和洛克羅伊的腹足類分類 (2005年)
異鰓類是綱內最複雜的：單單是裸鰓類就在總科以上有六個支序；而對於其他蝸牛，在總科之上有四個支序。簡單來說，異鰓類物種包括了原來的後鰓目及有肺目的物種，原來的基眼亚目在2005年的分類裡成為了有肺目之下的一個非正式群組裡，當中包括喜濕螺類；而原來的有肺目跟囊舌類等其他物種又組成泛有肺類。其餘沒有被歸類的物種，皆籠統的被分類到下異鰓類這一個非正式群組裡。在下列分類中，只有被歸為總科級和科級的分類才會被縮排。不分的支序不會被縮排，但這些名字的字體會改變。有關支序間的從屬關係可參看對上一節的列表。
褐魚鴞
褐魚鴞最初被分類在魚鴞屬中。粒線體DNA細胞色素b序列顯示魚鴞屬未必是正確分類，為了方便所以基於外觀而將它們分到雕鴞屬中。不過根據一些熱帶鷹鴞的研究結果，魚鴞屬可能較為接近雕鴞屬及為一有效的屬。
角蟾属
角蟾属分类存在争议。一种意见认为无耳蟾属("Atympanophrys")、短腿蟾属("Brachytarsophrys")、拟角蟾属("Ophryophryne")、泛角蟾属("Panophrys")及异角蟾属("Xenophrys")都应视为角蟾属的同物异名。
鰺科
鰺科其下分34個屬，如下：本科魚種中水層或表層的巡游習性，且游速快，為肉食性魚類，多以動物性浮游生物、小魚為食，一般成數尾或20至30尾之小群，群游覓食。棲息於沙泥底或沙礫和暗礁交會地皆可發現本科魚類在附近漂流，當秋季水溫開始下降，本科魚類會游至沿岸水域覓食。
假有蹄類
假有蹄類（Pseudungulata）是由土豚及象鼩組成。在有這個類別前，土豚及象鼩相信分別是貧齒目及兔形目的近親。但是假有蹄類卻是與象、海牛、野兔及非洲蝟目同屬於非洲獸總目。
鯨偶蹄目
鯨/河馬学说认为鲸类与河马类在 6000 万年前拥有共同的半水栖祖先，直到 5400 万年前才分化成两支，其中一支演化成鲸类，可能始于巴基鲸及其他古鲸亚目近亲，它们渐渐适应水下生活，最后演化成完全水生的鲸类。因此，此学说认为鲸偶蹄類才是有效的单系群分类。反對者的理由是，目前發現最早的河馬化石產生於中新世，而鯨類的分化則可上溯至始新世，鯨/河馬假說出現了一個 3000 萬年缺少河馬祖先存在的空白期。一些形態學研究指出石炭獸科是河馬的祖先，但卻得不到有力支持。
反刍亚目
反刍亚目与其它偶蹄目动物的亲缘关系如下： 本亚目可分为两个下目共六科：
齒鯨
根据美国于2018年出版的《海洋哺乳动物百科全书（第三版）》，齒鯨內部的系統發育關係如下（符號 † 表示已滅絕）： 本列表自 齒鯨小目 Odontoceti 往下逐級顯示，具體到科級，科級位置未定者，具體到屬級。符號 † 表示已滅絕，? 表示不确定的疑名。与鬚鯨相比，齿鲸體型较小，典型體長小于10米，且體型差異较大，最小的侏海豚属体长仅有1米左右，而最大的抹香鲸可超过20米。多數種類有明显突出的嘴喙。
鯨
鲸，又稱為鯨魚，是海洋哺乳动物鲸下目中部分生物的通称。鲸下目又分為须鲸小目（Mystacoceti）和齿鲸小目（Odontoceti）。是用肺呼吸。在日常語言中，常將鲸和海豚（以及淡水豚）分开，但在動物學中它們同屬於一個系群。海豚科屬於齒鯨小目，該小目中有抹香鯨及虎鲸等；而以鯨鬚替代牙齒，利用鲸鬚過濾水中浮游生物進食的鬚鯨小目，有座頭鯨及現存地球上最大的動物藍鯨等。雖然鯨常常被稱為「鯨魚」，並且「鯨」是魚字旁的漢字，但鯨並不屬於魚類，而是哺乳類動物的一種。
全撰类
早期的形態學研究认为，偶蹄目中河马科与猪形亚目較為亲近，骆驼科则与同样拥有复杂多胃构造的反刍亚目亲近，而水生的鯨豚類是与它们不相关的外类群，独立于偶蹄目之外，被单列为鲸目。然而分子遺傳學研究却显示，與河马科親緣關係最近的現生動物實為鲸豚类，反刍亚目又比猪形亚目更接近它们，而骆驼科所在的胼足亚目则是最早分化出去的基群。
蛺蜆蝶族
蛺蜆蝶族的下級為類為亞族級（-ina）分類。曾分為Aricorina、林蜆蝶亞族、蛺蜆蝶亞族和嬈蜆蝶亞族。更新的研究把一些原為蜆蝶亞科中地位未定的屬級分類歸入此族，例如把有圓滑翅形物種的分類為寶蜆蝶屬類群（"Pachythone cluster"），另外Pseudotinea就未能歸入各個下級為類。
鯨偶蹄目
鲸偶蹄目各主要演化支的关系如下（鯨河马类学说）：
海牛亞目
根據2017年12月出版的最新分類，海牛亞目依然是裸鰓目兩個亞目之一，包括以下兩個下目：
裸鰓類的譜系學分類
裸鰓類是異鰓類內物種分類最複雜的：單單是總科以上的就有六個支序。根據2005年的《布歇特和洛克羅伊的腹足類分類》，裸鰓類裸鰓類亞支序（Nudibranchia）大致可以分為下列三個部份：根據2017年12月出版的最新分類，裸鰓類從原來的不分等支序改為目級分類單元，依然是裸側類支序的成員，而裸側類亦升為總目級分類單元；但在本分類裸側類不再是直接隸屬直神經類，而是與露齒螺總目共同組成Ringipleura Subterclass這個新成立的分類單元。裸鰓類依然分為枝鰓亞目和海牛亞目兩個亞目：
鲈形目
依据 DeepFin 分类系统，鲈形目属于真鲈形系，拟金眼鲷目与日鲈目是其旁系群；真鲈形系现存各类群与鲈形目的分化关系如下： 在 DeepFin 分类系统中，鲈形目现存9个亚目，其中8個亚目的分化关系如下，诺曼鱼亚目的位置有待遗传学進一步检测： 基于以上分类，狭义的鲈形目共61科，传统上的鲉形目及刺魚目均合併至此：
肯尼亚河马属
最近的分子生物学研究表明，肯尼亚河马属和鯨豚類的亲缘关系比和其他偶蹄动物更近。对偶蹄类和鲸类化石的形态学分析，也包括肯尼亚河马属，有力地支持了河马科与石炭兽科之间的关系。两类早期鲸鱼——巴基鲸属和熊神鲸属组成了凹齿下目的姐妹群，但这种关系未能得到很好的支持。
異尾下目
異尾下目（），又名歪尾下目，是十足目甲殼亞門底下的一個生物分類，包括寄居蟹（及椰子蟹）、瓷蟹、铠甲虾和劣柱虾（异铠虾）、石蟹（及擬石蟹）等。
鐘螺總科
根據布歇特和洛克羅伊的腹足類分類 (2005年)，本總科之下有九個科，分別如下：2008年，Williams et al. (2008)將鐘螺總科及蠑螺總科合併重組，以下為他們對鐘螺總科的分類： 以下分類科地位未定：
蚺科
蚺科属于爬行动物纲中物种最多的目：有鱗目，属于有鳞目中的蛇亚目真蛇下目原蛇小目蚺总科。它有三个亚科蟒亚科（蟒亚科是否是蚺科的亚科，还是独立一科在学术上有争议）、沙蟒亞科和蚺亞科，关于它种类的数目有不同的观点，大多数文献说有19个属75个种。 蚺科蛇类在地球许多地方有分布。蟒亚科主要分布在旧大陆的非洲和亚洲，在澳大利亚也有。蚺亞科主要分布在新大陆以及马达加斯加和所罗门群岛。
鯨河馬亞目
鲸河马亚目（学名：Whippomorpha）也作 河马形亚目，是偶蹄目的一个演化支，其涵义因引用情况而异，在默认偶蹄目包含鲸豚类时，表述为 鲸河马亚目，包含 鲸下目（鲸豚类）和 凹齿下目（河马）；在偶蹄目仅指代狭义的陆生偶蹄动物，鲸豚类独立在外（保留传统的 鲸目）时，表述为 河马形亚目，仅包括 2 种现生河马及其史前非鲸类近亲。
鯨偶蹄目
後期的分子分析提供了更完整的線索。河馬被認為是鯨類的近親，反芻亞目與鯨/河馬的分支有關，而豬則被分類在更遠的位置。除了新增了鯨/河馬分支外，分析更顯示河馬及豬並非近親。這個結果很富爭議，因為傳統分類正有基於豬與河馬形態的相似而成立的豬形亞目。
小抹香鲸科
鲸偶蹄目 Cetartiodactyla
有蹄類
长鼻目、海牛目和蹄兔目曾被认为是有蹄类的分支或近亲，但遗传学研究证实，这几类动物属于大西洋真兽高目下的非洲兽总目，与有蹄类的亲缘关系相当疏远。因此，以奇蹄目和鲸偶蹄目为代表的有蹄类又称为“真有蹄类”（Euungulata），而长鼻目、海牛目及蹄兔目则合称为“准有蹄类”或“近蹄类”。
鑽螺亞科
鑽螺亞科（學名：）在2005年發佈的《布歇特和洛克羅伊的腹足類分類》是鑽頭螺科之下的一個亞科；但在2017年12月發佈的《布歇特等人的腹足類分類》改屬瑪瑙螺科之下。
布歇特等人的腹足類分類 (2017年)
與2010年的分類相比，下異鰓下綱 （"Lower Heterobranchia"）踢走了兩個總科，加入一個新的總科，合共八個總科：
偶蹄目
偶蹄动物分为两大类，然而各类内部形态差异很大。猪形亚目（猪、西猯）保留四趾，臼齿简单，腿短。犬齿常常变大成獠牙。它们大多属于杂食动物，胃构造简单（器官構造與人類最近）。骆驼类和反刍类则相反，倾向于向长腿、两趾和复杂颊齿（用于对食草的适应）和复杂胃。伴随复杂消化系统的出现，它们有了反刍的行为：将半消化状态的食团吐回嘴里重新加以咀嚼后下咽以获得对养分的最大程度利用。
雙翅目
雙翅目被分成兩個亞目： 長角亞目主要包括一些有著較長觸角的纖弱昆蟲，如蚊、大蚊、蚋等。短角亞目則包括一些有著較短觸角的昆蟲。在舊的分類，短角亞目下又分兩群： 直裂下目包括一些有著簡單、角質外殼的蛹的昆蟲，如馬蠅和食蟲虻； 至於環裂下目昆蟲的蛹則有較堅硬的圍蛹殼。 以下分類是根據R.W. Crosskey在1993年的分類。
有蹄類
蹄兔目、海牛目及長鼻目并称为近蹄類。管齒目和象鼩目曾被認為属于有蹄類，並有牙齒及基因證據支持。象鼩目及管齒目最近連同近蹄類被稱為假有蹄類。基因研究顯示這些動物並非奇蹄目及偶蹄目的近親，相反，牠們的近親卻是非洲蝟目。假有蹄類與非洲蝟目組合成非洲獸總目。
枝背海牛總科
根據布歇特和洛克羅伊的腹足類分類 (2005年)，本支序的組成基本上仍遵從Boss (1982)的分類；而Boss (1982)的分類又是基於Odhner (1968)的研究結論。在2017年《布歇特等人的腹足類分類》，本支序被定為枝鰓亞目之下的一個總科。
中喙鯨屬
喙鲸属（学名："Mosoplodon"），也称中喙鲸属，是鲸目剑吻鲸科的一属。學名在希臘文中意為「位於中間且全副武裝的牙齒」。现存14個种，是鯨目最大型的屬。
布歇特和洛克羅伊的腹足類分類 (2005年)
海鹿形支序舊作無盾目或無楯類，包括下列成員：囊舌類支序（Sacoglossa）包括下列兩個亞支序： 長足亞支序（Oxynoacea）皆為有殼物種，成員如下：
虎鲨目
虎鲨目下面只有一个虎鲨科（Heterodontidae，又名異齒鯊科、異齒鮫科），其下只有一個虎鯊屬（"Heterodontus"，又名異齒鯊屬、異齒鮫屬），包括现存的九个种：
露脊鲸科
露脊鲸科（学名：）是鲸下目须鲸小目下的一个科。
熊神鲸属
熊神鯨（學名：）是一種已滅絕的鯨魚。其學名是鯨目及偶蹄目的結合，因此牠們擁有像偶蹄目的腳踝，故又名偶蹄鯨。
鲸藤壶科
鲸藤壶科（学名：Coronulidae）为藤壶目的一个科。 本科包括以下属：
钟螺科
本科原屬原始腹足目（Archaeogastropoda），根據布歇特和洛克羅伊的腹足類分類 (2005年)」被歸入古腹足類（Vetigastropoda，又名原始腹足類）之下的鐘螺總科，較新的分類會再分為九個亞科。以下為在WoRMS的最新分類，包括十個亞科：
蛞蝓下目
這份文獻所列出的分類單元如下（只有鼈甲蝸牛科及帶螺科以下的亞科列出。這些亞科有部分往後會被提升至科級）：
蛹螺总科
蛹螺总科（學名：）是柄眼目旋蝸牛亞目蛹螺下目之下唯一的一個總科。從2017年12月出版的《布歇特等人的腹足類分類》開始，原來分類的直尿道類支序（Orthurethra）的其他四個總科之下各科都合併到本科。
鲸藤壶总科
本科包括以下属：
鹿蹄草科
廣義的鹿蹄草科可再細分為鹿蹄草亞科及水晶蘭亞科，但有些學者支持將水晶蘭亞科獨立為水晶蘭科。鹿蹄草亞科包含下面的4個屬：1981年的克朗奎斯特分类法将本科列入杜鹃花目，1998年根据基因亲缘关系分类的APG 分类法和2003年经过修订的APG II 分类法不承认这个科，将本科和杜鹃花科合并。
麂眼螺總科
麂眼螺總科（學名：，舊作）是一個腹足綱軟體動物的微細海螺分類。舊屬中腹足目及後生腹足下綱，今屬玉黍螺類支序。
鲨鱼
鲨鱼是鲨总目（）动物的通称，属于軟骨魚纲中的板鳃亚纲，至今已經演化出約500個不同的種，划分为現存 8 目（由於分类学家的意见不一致）：最小的鯊魚為（"Etmopterus perryi"），僅有 長；最大的鯊魚則為鯨鯊（"Rhincodon typus"），超過 甚至更大。
多彩海麒麟科
多彩海麒麟科（學名：），亦作多彩海蛞蝓科或多彩海牛科，是一個色彩繽紛的海蛞蝓支序分類科，其多姿多彩在整個動物界也很少見。舊屬後鰓目，根據布歇特和洛克羅伊的腹足類分類 (2005年)，被劃歸裸側類裸鰓類支序（）的有角鰓類（）支序海牛亚目（）海牛總科（）。現時本科有超過360個已描述的物種，主要發現於熱帶及亞熱帶的水域，是所在地的珊瑚礁群落的成員，特別是在其獵物海綿的附近。
珊瑚螺亞科
根據布歇特和洛克羅伊的腹足類分類 (2005年)，本分類被認為是骨螺科之下的一個亞科。 在此之前，本分類原來是骨螺總科之下的珊瑚螺科（），亦作延管螺科或蕪螺科。不變的是：無論這個分類是一個科還是一個亞科，遺傳研究透過分子標記，已確定本分類一直都保持是一個單系群。
喙鲸科
剑吻鲸科（學名：Ziphiidae），又稱喙鲸科，在鲸下目中是最不為人所知的一群動物。喙鯨（Beaked Whale）這個詞最早見於古挪威語“"nebhval"”，意為“有喙的鯨”，包含本科所有的成員，而其中瓶鼻鯨屬（"Hyperoodon"）與貝喙鯨屬（"Berardius"）這2屬的喙鯨有時又合稱為瓶鼻鯨（bottlenose whales）。喙鯨相當難以觀察，其中數種尚未發現活體，僅少數物種有較深入的研究資料。關於喙鯨的分類一直是暫時性與未定，常有新種發表或舊種的改正，現生種共計有6屬20餘種。
並系群
另一个广为人知的並系群是旧时定义的偶蹄目。遗传学研究表明，鲸豚类动物是偶蹄目的演化支，而在传统分类中，鲸豚类被单列为鲸目，並不屬於偶蹄动物，这意味着传统的偶蹄目实为不合理的並系群。因此，现行分类将鲸目归入偶蹄目之下，以形成完整的单系群。
重足下目
重足下目（學名：）是哺乳類真獸下綱的一個棄用生物分類名稱，跟反芻下目和厚皮下目合組成為「第四類」Quaternates。這個分類由法國自然學家Henri-Marie Ducrotay de Blainville於1839建立，包括以下三個屬：象属（）、恐象屬（）及海牛屬（，即現在的）。這個分類之下的物種現時已分別劃歸海牛目（Sirenia）和長鼻目（Proboscidea），儘管這兩個目都屬於非洲獸總目。BLAINVILLE, Henri-Marie Ducrotay de: "Ostéographie ou description iconographique comparée du squelette et du système dentaire des Mammifères récents et fossiles pour servir de base à la zoologie et à la geologie", J.B. Baillière et Fils, Paris, 1839-1864. Tome Troisième. Quaternates.
有殼翼足亞目
本分類過往包括下列各科： 根據2017年《布歇特等人的腹足類分類》，有殼翼足亞目被分拆成為真有殼翼足亞目和擬有殼翼足亞目這兩個亞目，翼足目之下變成由三個亞目組成，分別如下：