Potrivit cercetărilor publicate în 2012, primele urme pe uscat au fost urmele euticarcinoidelor. Euticarcinoizii sunt artropode care au trăit în urmă cu aproximativ 500 de milioane de ani. Oamenii de știință nu erau siguri de primul animal care a pus piciorul pe uscat și a suspectat de ceva timp amfibieni sau centipede. Cu toate acestea, cercetările recente arată că, de fapt, euticarcinoizii din perioada Cambriană au făcut pentru prima dată tranziția de la mare la uscat. Descoperirea fosilelor care păstrează atât euticarcinoide, cât și protichnite, adică amprente de mers, a permis oamenilor de știință să facă legătura.
De fapt, ideea că artropodele ar fi fost primele care au mers pe uscat a apărut în 1852 de către Sir Richard Owen. El a bazat ideea pe fosilele de urme din Quebec. Cu toate acestea, ideea nu a putut fi dovedită până când nu vor fi găsite fosilele animalului responsabil de urmele pașilor. Prin urmare, teoria a fost dovedită doar recent când coada segmentată a unui euticarcinoid a fost identificată într-una dintre fosilele de amprentă.
În afară de euticarcinoide, unul dintre primele animale terestre verificate a fost un miriapod de un centimetru. Exemplele actuale de miriapode includ milipedele și centipedele. Acest miriapod, descoperit în 2003 în Scoția și numit Pneumodesmus newmani, este datat cu 428 de milioane de ani în urmă. Paleontologii pot spune că a trăit pe uscat, deoarece fosila ei arată că poseda spiraculi; găuri pe care insectele, păianjenii, razele și rechinii le folosesc pentru a respira aer. Înainte de descoperirea lui Newmani, cea mai veche creatură cunoscută care respira aer era un organism asemănător unui păianjen de acum 410 milioane de ani.
Primele animale care merg pe uscat sunt adesea citate incorect ca forme de tranziție devoniene numite „fishapods”, deoarece sunt intermediare între pești și adevărate tetrapode. Un exemplu este peștele Tikaalik, care a trăit în urmă cu aproximativ 375 de milioane de ani, în perioada Devoniană. Este remarcabil că astfel de organisme sunt citate atât de frecvent ca primele animale terestre atunci când animalele terestre cu peste 50 de milioane de ani înainte, cum ar fi Pneumodesmus newmani, sunt acum cunoscute pe scară largă. Efectul poate avea de-a face cu o prejudecată în favoarea vertebratelor mai familiare față de nevertebrate.
Cele mai vechi animale terestre au trăit probabil în bazine puțin adânci, sărace în oxigen, lângă pământ. Pe măsură ce primele plante vasculare s-au dezvoltat, ele ar fi sufocat zonele din jurul acestor bazine cu buruieni, făcând evolutiv avantajos să se cațără peste și în jurul lor prin incursiuni rapide pe zonele terestre. Pământul la acea vreme ar fi fost mult mai bogat în nutrienți decât apa, deoarece plantele au colonizat pământul înaintea animalelor și și-au lăsat materia vegetală în descompunere peste tot. Bacteriile și ciupercile au descompus o mare parte din materia vegetală, dar tot ar fi fost atrăgătoare pentru un pește flămând. În urmă cu aproximativ 365 de milioane de ani, unii pești (așa-numitii „fishapods”) și-au dezvoltat membre și s-au cățărat pe pământ. Apariția primilor copaci adevărați în urmă cu aproximativ 370 de milioane de ani ar fi ajutat acest lucru, depunând mai mulți nutrienți în sol și făcând mediul mai locuibil.