Osnovna tema evolucije kitov je razvoj velikih živali pri veliko manjših prednikih in nikjer to ni bolj očitno kot v primeru večtonska sperma in sivi kiti, katerih zadnji predniki so bili majhni, prazgodovinski sesalci velikosti psov, ki so segali v struge srednje Azije 50 milijonov pred leti. Morda bolj intrigantno je, da so kiti tudi študija primera v postopnem razvoju sesalcev od popolnoma kopenskih do popolnoma morskih življenjski slog z ustreznimi prilagoditvami (podolgovata telesa, spletna stopala, puhavice itd.) v različnih ključnih intervalih na poti.
Do preloma 21. stoletja je bil končni izvor kitov zavit v skrivnost, z redkimi ostanki zgodnjih vrst. Vse to se je spremenilo z odkritjem velikega števila fosilov v osrednji Aziji (natančneje v Pakistanu), od katerih nekatere še vedno analiziramo in opisujemo. Ti fosili, ki izvirajo od le 15 do 20 milijonov let po smrti dinozavrov pred 65 milijoni let, dokazujejo, da končni predniki kitov so bili tesno povezani z artiodaktili, enakomernimi, kopitimi sesalci, ki jih danes predstavljajo prašiči in ovce.
Prvi kiti
Na večino načinov oz. Pakicetus (Grško za "pakistanski kit") se ni razlikovalo od drugih majhnih sesalcev zgodnjega obdobja Eocen epoha: približno 50 kilogramov ali približno tako, z dolgimi pasjimi nogami, dolgim repom in ozkim gobcem. Ključno pa je, da se anatomija notranjih ušes tega sesalca tesno ujema z modernimi kiti, kar je glavna "diagnostična" lastnost, ki Pakicetus postavlja v koren razvoja kitov. Eden od Pakicetusovih najbližjih sorodnikov je bil Indohyus ("indijski prašič"), starodavni artiodaktil z nekaterimi intrigantnimi morskimi prilagoditvami, na primer debel koži, podoben povodnemu kožu.
Ambulocetus, aka "sprehajalni kit", je cvetel nekaj milijonov let po Pakicetusu in je že pokazal nekatere značilnosti kitov. Ker je Pakicetus vodil večinoma kopenski življenjski slog in se občasno potopil v jezera ali reke, da bi našel hrano, Ambulocetus je imel dolgo, vitko telo, podobno vidri, s trakovi, oblazinjenimi stopali in ozkim krokodilom Gobec. Ambulocetus je bil veliko večji od Pakicetusa in je verjetno precej časa preživel v vodi.
Poimenovana po regiji Pakistana, kjer so odkrili njene kosti, Rodhocetus kaže še bolj presenetljive prilagoditve vodnemu življenjskemu slogu. Tole prazgodovinski kit je bila resnično amfibijska, se je plazila po suhi zemlji samo za hrano in (po možnosti) rodila. V evolucijskem smislu je bila najbolj značilna Rodhocetusova struktura kolčnih kosti, ki se niso zlivale na hrbtenico in ji tako zagotavljale večjo prožnost pri plavanju.
Naslednji kiti
Ostanke Rodhoceta in njegovih predhodnikov so našli večinoma v osrednji Aziji, vendar v večji prazgodovini kiti pozne eocenske epohe (ki so znali plavati hitreje in dlje) so bili izkopani v bolj raznolikih lokacije. Zavajajoče poimenovan Protocetus (v resnici ni bil "prvi kita") je imel dolgo, tesno telo, močne noge za poganjanje samega sebe skozi vodo in nosnice, ki so se že začele seliti na pol na čelo, razvoj, ki je napovedoval puhanje sodobnega kiti.
Protocetus je imel eno pomembno lastnost z dvema približno sodobnima prazgodovinskima kitama, Maiacetus in Žigorhiza. Sprednje okončine Zygorhize so bile priklenjene na komolce, močan namig, da je plazil na kopno, da bi se rodil, in primerek Najden je maiacetus (kar pomeni "dobra mati kita") s fosiliziranim zarodkom znotraj, nameščenim v rojstnem kanalu za kopenske dostava. Jasno je, da so prazgodovinske kite eocenske epohe imele veliko skupnega s sodobnimi velikanskimi želvami!
Velikanski prazgodovinski kiti
Pred približno 35 milijoni let je imelo nekaj prazgodovinskih kitov velikanske velikosti, večje celo od modernih modrih ali spermičnih kitov. Največji rod še znan je Basilosauruskaterih kosti (odkrite sredi 19. stoletja) so nekoč veljale za dinozavra, od tod njegovo varljivo ime, kar pomeni "kraljev kuščar". Kljub svoji 100-tonski velikosti je imel Basilosaurus razmeroma majhne možgane in takrat ni uporabljal eholokacije plavanje. Še bolj pomembno z evolucijskega vidika je Basilosaurus vodil popolnoma voden življenjski slog, rojeval pa je tudi plavanje in hranjenje v oceanu.
Sodobniki Basilosaurusa so bili precej manj strašljivi, morda zato, ker je bilo v podmorski prehranjevalni verigi samo en velikanski plenilec sesalcev. Dorudon nekoč se je mislilo, da je dojenček Basilosaurus; šele kasneje je bilo ugotovljeno, da je ta majhen kit (le približno 16 čevljev dolg in pol tone) zaslužen za svoj rod. In mnogo poznejši Aetiocetus (ki je živel pred približno 25 milijoni let), čeprav je tehtal le nekaj ton, kaže prvo primitivno prilagajanje planktonskemu hranjenju; majhne plošče baleen poleg navadnih zob.
Nobena razprava o prazgodovinskih kitih ne bi bila popolna brez omembe dokaj novega rodu, ki je bil poimenovan Levijatan, ki je bil svetu najavljen poleti 2010. Ta 50-metrski dolgoročni kitov je tehtal "le" približno 25 ton, vendar se zdi, da je skupaj s kiti plenil prazgodovinske ribe in lignjev, in jih je po vrsti lahko plenil največji prazgodovinski morski pes vseh časov, velikost Basilosaurus Megalodon.