Najstarsze wiekowo skamieniałości nietoperzy mają 52,5 mln lat i pochodzą z Green River Formation w Wyoming. Są to: Icaronycteris index, którego budowa jest bardzo zbliżona do współczesnych. Był owadożerny, posługiwał się echolokacją. Onychonycteris (dosłownie: pazurzasty nietoperz), mimo dokładnie tego samego wieku i lokalizacji co I. index, ma znacznie mniej współczesną budowę, z szeregiem cech pierwotnych. Do cech pierwotnych zalicza się obecność na wszystkich palcach pięciopalczastych kończyn przednich (u współczesnych przeważnie jest tylko jeden pazur na kończynie), a także względem form współczesnych: mało zredukowane kończyny tylne i dość krótkie przedramiona. Nie był on zdolny do posługiwania się echolokacją, choć szereg cech, m.in. dobrze rozwinięte obojczyki i mostek, wydłużone palce dokumentuje, że rodzaj ten sprawnie latał. Poruszał się przypuszczalnie dwufazowo, na przemian krótkie odcinki pokonywał lotem ślizgowym, a kolejny odcinek lotem trzepoczącym. Badania pozwoliły stwierdzić, że u nietoperzy najpierw rozwinęła się zdolność lotu, a dopiero później umiejętność echolokacji. Znany jest tylko jeden gatunek O. finneyi.