Podtřída Elasmobranchii je dnes všeobecně považována za sesterskou skupinu podtřídy Holocephali, ačkoli chimaeroidní ryby byly původně klasifikovány jako elasmobranchové spolu s moderními žraloky a rejnoky. Zatímco toto moderní systematické zpracování přesně odráží fylogenetické vztahy mezi současnými taxony, zařazení mnoha vyhynulých neholocefalických žralokovitých chondrichthyanů mezi elasmobranchy je zpochybňováno. Je předložena revidovaná, na apomorfii založená definice elasmobranchů, v níž jsou považováni za ekvivalent neoselachianů, tj. monofyletické skupiny moderních žraloků a rejnoků, která vylučuje nejen všechny kmenové a korunové holocefaly, ale také mnoho paleozoických žralokům podobných chondrichthyanů a dokonce i blízké vymřelé příbuzné neoselachianů, jako jsou hybodonti. Je proveden přehled fosilních nálezů elasmobranchů (tj. neoselachianů) se zaměřením nejen na jejich nejstarší nálezy, ale také na jejich následné vzorce rozšíření v čase. Diskutuje se o hodnotě a omezeních fosilního záznamu při zodpovídání otázek týkajících se fylogeneze elasmobranchů. Vymírání je považováno za hlavní faktor utváření rané historie elasmobranchů, zejména během triasu. Vymírání mohlo také přispět k utváření diverzity moderních lamniformů, a to navzdory nejistotám ohledně fylogenetické příbuznosti údajně vymřelých kladů, jako jsou kretoxyrhinidi, anakoracidy a odontidy. Kromě těchto příkladů a údajného křídového vymírání „sclerorhynchidů“ se evoluce elasmobranchů od jury většinou týkala zvýšené diverzifikace (zejména během křídy). Biogeografické rozšíření raných elasmobranchů může být zastřeno zkreslením výběru vzorků, ale nejstarší záznamy četných skupin se nacházejí v oblasti Tethyanu. Rozpad Gondwany a zejména otevření jižního Atlantského oceánu (spolu s rozvojem epikontinentálních mořských cest přes Brazílii a Afriku během křídy) poskytly opakovaně příležitosti k disperzi z východní (evropské) i západní (karibské) Tethydy do nově vzniklých oceánských pánví.