Se estima que el origen de los murciélagos debió ocurrir en el terciario temprano hace más de 60 millones de años (m. a.), ya que el fósil más antiguo conocido presenta la estructura ósea de los murciélagos modernos; se trata de Icaronycteris index, los cuales, junto con Archaeonycteris, Hassianycteris, Palaeochiropteryx y 20 géneros más de quirópteros que proliferaron durante el periodo Eoceno (hace entre 50 y 53 m.a.), representan un grupo de microquirópteros extintos, cuyos fósiles han servido de base para conocer la historia evolutiva del orden chiroptera.

En lo que respecta a la línea filogenética de los actuales megaquirópteros, el fósil conocido más viejo es Archaeopteroptus transiens, el cual ha sido ubicado en el Oligoceno (hace 38-23 m. a.); en tanto que en África se han encontrado fósiles pertenecientes al Mioceno (23-25 m. a.).