马型亚目Hippomorpha包括马类和已经灭绝的雷兽等一些史前类型，可分成马超科Equoidea、雷兽超科Brontotherioidea等几个超科。雷兽超科是个生存历史比较短暂而进化迅速的类群，包括雷兽科
Brontotheriidae，或者将早期的类型设为兰布达兽科Lambdotheriidae。最早的雷兽是北美洲始新世早期的兰布达兽Lambdotherium，大小似犬，外形与始马很接近，其后雷兽的体型迅速增大，到渐新世的成员体型比现代的犀牛还大。晚期的雷兽头上常有一对并排的角，稍早的成员这对角只是突起，后期一些成员的角很大，角在基部相连，形成叉型。雷兽在渐新世达到进化顶峰时忽然灭绝。马超科包括马科Equidae，或者将早期类型单设古兽马科Palaeotheriidae，是进化过程研究的最透彻的一个类群，常作为动物进化的典范。最早的马类以始新世早期的始马（始祖马）Hyracotherium为代表，接近于奇蹄目的原始类型，与其它奇蹄目成员的早期类型基本相似，体小如狐或犬，前肢4趾，后肢3趾，牙齿不特化，为低冠丘状齿，食嫩叶。早期类型的马还有原古马Propalaeotherium、古兽马Palaeotherium等，均分布于北美洲和欧亚大陆。其后的类型进化主干在北美洲，而不同阶段有些成员也进入欧亚大陆和非洲等地。较进步的马类是森林三趾马类，前肢只有3趾，比古兽马类进步，但是牙齿仍然为低冠，食嫩叶。这一阶段的马可追溯到始新世北美洲的山马Orohippus和后马Epihippus，到渐新世的中马Mesohippus和细马Miohippus已经大小如羊。这一阶段的晚期类型被统称为安期马，其中有些成员体型很大，如巨马Megahippus体型已接近现代的马。安期马类在中新世初期到达了欧亚大陆，并于中新世晚期灭绝，我国的中华马Sinohippus是其最晚的代表。中新世北美洲的另一支三趾马齿冠开始增高，可以食草，被称为草原三趾马。这一类的早期代表是副马Parahippus，体型和中马类似，其后是草原古马Merychippus，体型较大，3趾中的两趾较小，只用1趾着地。草原古马演化出非常多样的类群，这些类群可以分成两大类，一类保持着三趾马的进化方向，另一类向着单趾的真马方向进化。三趾马方向以三趾马Hipparion为代表，在中新世后期进入欧亚大陆和非洲，在上新世非常繁盛，成为了欧亚大陆和非洲动物群的主要组成。北美的上新马Pliohippus和恐马Dinohippus是早期的一趾马，恐马演化成了真马（马属）Equus，真马是现存唯一的马，在出现后不久就从北美洲进入欧亚大陆、非洲和南美洲，是更新世各地的主要马类，但是更新世结束时，美洲的所有马类均告灭绝，北美洲这个马的演化中心不再有马类，直到欧洲人将马再次带到美洲。
