Ewolucja Odkrycie prymitywnej ryby mięśniopłetwej Guiyu w Chinach w 2009 roku dowiodło, że mięśniopłetwe oddzieliły się od linii ewolucyjnej kostnoszkieletowych prowadzącej do promieniopłetwych nie później niż 419 mln lat temu. Z mięśniopłetwych ryb takich jak Panderichtys wyewoluowali ich następcy eustenopterony, które mogły oddychać powietrzem atmosferycznym na mulistych płyciznach. Następnie pojawił się Tiktaalik, który przy pomocy kończynopodobnych płetw mógł wychodzić na ląd. Poprzedzał on pierwsze czworonogi, takie jak akantostegi, których stopy posiadały osiem palców i ichtiostegi z rozwiniętymi kończynami, buszujące wśród roślinności porastającej nabrzeżne mokradła. Mięśniopłetwe ryby wyewoluowały także w latimerie, które przetrwały do dziś.
Wszystkie ryby mięśniopłetwe są bliżej spokrewnione z czworonogami, niż z pozostałymi rybami, przy czym za takson siostrzany dla czworonogów uważa się rogozębokształtne.
Systematyka i filogeneza W tradycyjnym ujęciu do ryb mięśniopłetwych zaliczane były: dwudyszne (Dipnoi syn. Dipneusti) trzonopłetwe (Crossopterygii) Crossopterygii są obecnie traktowane jako synonim Sarcopterygii.