Τα κητώδη, που προέρχονται από τη λατινική λέξη για τη φάλαινα, «cetus», είναι η τάξη των θηλαστικών που περιλαμβάνει φάλαινες, δελφίνια και φώκαινες. Τα κητώδη είναι μία από τις τέσσερις ομάδες θηλαστικών που είναι προσαρμοσμένες στην υδρόβια ζωή, οι άλλες είναι οι σειρήνες (dugongs και manatees), οι πτερυγιόποδες (φώκιες και θαλάσσιοι ίπποι) και μια υδρόβια υποοικογένεια μουστελίδων, οι ενυδρίδες. Όπως και άλλα υδρόβια θηλαστικά, τα κητώδη εξελίχθηκαν από επίγειους προγόνους.
Για πολλά χρόνια, ήταν ένα μυστήριο πώς τα κητώδη εξελίχθηκαν σε αυτό που είναι σήμερα. Αυτό κράτησε μέχρι την ανακάλυψη μιας ομάδας χερσαίων πρωτοφάλαινες, των pakicetids, στο Πακιστάν το 1983. Τα Pakicetids είναι τα παλαιότερα γνωστά κητώδη, που έζησαν κατά την πρώιμη Ηώκαινο, περίπου 53 εκατομμύρια χρόνια πριν. Τα απολιθώματα τους ανασκάφηκαν σε μια περιοχή του Πακιστάν που βρισκόταν παράκτια στην αρχαία Θάλασσα της Τηθύος, ένα σώμα νερού συνδεδεμένο με τον Παγκόσμιο Ωκεανό και πιο άμεσα ανάλογο με τον Ινδικό Ωκεανό του σήμερα.
Τα Pakicetids θεωρούνται κητώδη λόγω τριών ενδεικτικών χαρακτηριστικών που έχουν μόνο οι φάλαινες: μια συγκεκριμένη τοποθέτηση των οστών του αυτιού μέσα στο κρανίο, μια αναδίπλωση στο οστό του μέσου αυτιού και τον τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένα τα άκρα στους γομφίους του ζώου. Αυτά τα χαρακτηριστικά μπορεί να φαίνονται μικροσκοπικά, αλλά αποδεικνύουν ότι τα πακικετίδες ήταν πρόγονοι των φαλαινών. Τα σαρκοφάγα ζώα της ξηράς, τα πακικετίδια έμοιαζαν περισσότερο με λύκους από οτιδήποτε άλλο θα αναγνωρίζαμε σήμερα ως κητώδη. Επειδή τα οστά τους βρέθηκαν κοντά σε αυτό που κάποτε ήταν νερό, πιστεύεται ότι ήταν τουλάχιστον ημι-υδάτινα.
Κάποιο μέρος των πακικετιδών πιστεύεται ότι έχει εξελιχθεί σε αμπουλοκετίδια («περπατούσες φάλαινες»), που αποδεικνύεται καλύτερα από έναν σχεδόν πλήρη απολιθωμένο σκελετό του είδους Ambulocetus natans, έναν αξιοσημείωτο «κροκόδειλο θηλαστικού» μήκους 3 μέτρων, που θεωρείται εξαιρετικός παράδειγμα «ελλείποντος κρίκου» (μεταβατικού) απολιθώματος. Τα Ambulocetid, που βρέθηκαν επίσης στο Πακιστάν, ζούσαν πριν από 10-50 εκατομμύρια χρόνια. Το ζώο ήταν σαφώς βαριά υδρόβιο, αν και είχε πόδια και μπορούσε να υποστηρίξει το βάρος του στη στεριά. Η ανάλυση των δοντιών έδειξε ότι μπορούσε να ζήσει τόσο σε περιβάλλοντα γλυκού όσο και σε θαλασσινό νερό και διέθετε ειδικές προσαρμογές στο αυτί που θα του επέτρεπαν να ακούει καλά κάτω από το νερό. Αναζητήστε μια εικόνα του ambulocetus και θα δείτε πόσο περίεργο φαινόταν.
Περίπου την ίδια χρονική περίοδο, εμφανίστηκαν τα πρωτοκετίδια. Οι προκετίδες, που σημαίνει «πρώιμες φάλαινες», ήταν μια πολύπλοκη, ετερογενής ομάδα. Απολιθώματα ή θραύσματα απολιθωμάτων πρωτοκετιδών έχουν βρεθεί στην Ασία, την Ευρώπη, την Αφρική και τη Βόρεια Αμερική. Τα πρωτοκήτια ήταν μεγάλα, με άκαμπτα πόδια και άρχισαν να μοιάζουν περισσότερο με τα κητώδη του σήμερα. Το Protocetus, ένα είδος, είχε σώμα σαν δελφίνι. Είναι άγνωστο εάν αυτή η οικογένεια είχε ουρές όπως οι σύγχρονες φάλαινες, καθώς αυτό το μέρος του σώματος δεν είναι σκελετό και δεν απολιθώνεται καλά.
Οι δύο πρώτες ομάδες πλήρως θαλάσσιων κητωδών ήταν βασιλοσαύριοι, συμπεριλαμβανομένου του Basilosaurus – «King Lizard», το οποίο παρερμηνεύτηκε ως ερπετό όταν ανακαλύφθηκε το 1840, εξ ου και ο «saurus» στο όνομα – και ο Dorudon. Οι σκελετοί του Βασιλόσαυρου, μήκους 8 μέτρων (60 πόδια), θεωρούνταν πάντα φανταστικοί. Το πιο διάσημο χαρακτηριστικό τους είναι τα υπολείμματα μήκους 0.6 μέτρων (2 πόδια). Τα απολιθώματα των βασιλοσαυριδών χρονολογούνται πριν από 40 έως 34 εκατομμύρια χρόνια και έχουν βρεθεί στην Αίγυπτο, το Πακιστάν και τις Ηνωμένες Πολιτείες.
Οι βασιλοσαυρίδες τελικά εξελίχθηκαν σε φάλαινες όπως τις γνωρίζουμε σήμερα.