鲸须
最早能够证明鲸须的存在的化石距今也只有1500万年，但是鲸须其实很少留下化石，所以有科学家认为鲸须的存在比这时间早的多。不过，早期的须鲸也是拥有牙齿的。
漸新世
渐新世的海洋动物与现今的物种十分相似，如双壳纲动物。不过这个时期发现的海洋动物化石没有始新世和中新世丰富。须鲸和齿鲸已经在这个时期出现，而他们的始祖——古鲸亚目动物由于缺乏回声定位能力——这种能力在当时海水变冷和变浑浊的情况下十分有用——种群开始衰退，造成其消亡的原因还包括气候变化、来自现代鲸类和亦在该时期出现的页鲨的竞争。早期的链齿兽目动物，如河马眼索齿兽（Behemotops），其化石最早即出现在渐新世。在渐新世末期，由其与熊和水獭近似的始祖进化而来的鳍足类动物可能出现了。