Zależności pomiędzy walowatymi także były przedmiotem kontrowersji. W przeszłości wszystkie obecne gatunki zaliczano do jednego rodzaju Balaena, od 2015 znanego pod polską nazwą wal. Pogląd ten nie ostał się, a wszystkie współczesne gatunki poza walem grenlandzkim przeniesiono do rodzaju Eubalaena, czyli waleń. Przez długi czas wyróżniano w nim 2 gatunki (waleń biskajski, waleń południowy), następnie różnice pomiędzy nimi uznano za niewystarczające, synonimizując je, by w końcu, posiłkując się mtDNA, powrócić do rozróżniania osobnych gatunków, dodając do wyżej wymienionych jeszcze walenia japońskiego. Rozróżnienie to wspierają także badania pasożytów skórnych (whale lice).
Buono i inni przedstawili w 2017 następujący kladogram wykonany metodą strict consensus (uproszczono):
Zastosowanie metody największej parsymonii wprowadziło niewielkie zmiany, między innymi wskazując istnienie kladów obejmującego tylko Peripolocetus i Morenocetus, wala grenlandzkiego i Balaena montalionis oraz walenia biskajskiego i Eubalaena shinshuensis.
Bisconti i inni w 2021 zaprezentowali następujący kladogram (uproszczono):