Niekiedy uznaje się ją za podrodzinę w obrębie Protocetidae.
Zaliczają się doń następujące rodzaje: Ambulocetus Thewissen, Hussain & Arif, 1994 Gandakasia Dehm & Oettingen-Spielberg, 1958 Himalayacetus Bajpai & Gingrich, 1998
Pierwszym odkrytym ambulocetydem była Gandakasia z przełomu wczesnego i środkowego eocenu, zaliczana niegdyś do Mesonychia bądź Protocetidae. Natomiast Himalayacetus umieszczano niegdyś w Pakicetidae.
Ambulocetus określany jest jako zwierzę silne, korpulentne, rozmiarami podobne do morsa czy uchatki, a więc większy od Pakicetidae, choć o podobnym do niech uzębieniu. Bardziej od Pakicetidae przystosowany był do życia w wodzie. Jego wygląd zewnętrzny Hong-Yan i Xi-Jun porównują do krokodyla. Miał dużą głowę. Jego oczodoły kierowały się do góry, jak u licznych innych wodnych kręgowców. Cechował się wielką bulla ectotympanicum. Powiększony kanał żuchwy wypełniała tkanka tłuszczowa, przewodząca dźwięki do ucha wewnętrznego. Te ostatnie cechy występowały także u późniejszych waleni, pojawiły się jednak u Ambulocetus. Cechował się też umięśnionym ciałem i długim ogonem. Ambulocetidae miały dobrze zbudowaną miednicę z kością krzyżową ze zrośniętych kręgów odcinka krzyżowego, tak jak ssaki lądowe. Te ostatnie przypominały również dobrze rozwiniętym stawem krzyżowo-biodrowym.