Underklassen Elasmobranchii anses numera allmänt vara systergrupp till underklassen Holocephali, även om chimaeroidfiskar ursprungligen klassificerades som elasmobrancher tillsammans med moderna hajar och rockor. Även om denna moderna systematiska behandling ger en korrekt återspegling av de fylogenetiska relationerna mellan existerande taxa, ifrågasätts klassificeringen av många utdöda icke-holocefala hajliknande chondrichthyaner som elasmobrancher. En reviderad, apomorfibaserad definition av elasmobrancher presenteras där de anses motsvara neoselachianer, dvs. en monofyletisk grupp av moderna hajar och rockor som inte bara utesluter alla stam- och krongoloccefaler, utan även många paleozoiska hajliknande chondrichthyaner och till och med nära utdöda släktingar till neoselachianer, t.ex. hybodonts. Den fossila dokumentationen av elasmobrancher (dvs. neoselachianer) granskas, med fokus inte bara på deras tidigaste dokument utan också på deras senare spridningsmönster genom tiderna. Värdet och begränsningarna av fossilregistret när det gäller att besvara frågor om elasmobranchernas fylogeni diskuteras. Utrotning ses som en viktig faktor i formandet av elasmobranchernas tidiga historia, särskilt under trias. Utdöenden kan också ha bidragit till att forma den moderna mångfalden av lamniformer, trots osäkerheten kring de fylogenetiska affiniteterna hos förmodat utdöda klasser som cretoxyrhinider, anacoracider och odontider. Bortsett från dessa exempel och det förmodade utdöendet av ”sclerorhynchiderna” under kritan har elasmobranchernas utveckling sedan juraen främst inneburit ökad diversifiering (särskilt under kritan). Den biogeografiska fördelningen av de tidiga elasmobrancherna kan vara dold på grund av provtagningsbias, men de tidigaste uppgifterna om ett stort antal grupper finns inom det tethiska området. Upplösningen av Gondwana, och särskilt öppnandet av södra Atlanten (tillsammans med utvecklingen av epikontinentala havsvägar genom Brasilien och Afrika under kritaperioden), gav upprepade möjligheter till spridning från både östra (Europa) och västra (Karibien) Tethys till nybildade havsbassänger.