骆驼科与反刍亚目和

猪形亚目

同属偶蹄目。按照

亲缘分支分类法

，

鲸

也应该属于这个目。过去骆驼科被看作是反刍动物的近亲，但是基因分子学的研究认为它更接近于

鲸偶蹄目

的根部。因此下图显示出这个亲缘关系：

骆驼科是在

始新世

（约4000万至5000万年前）在

北美洲

首先出现的，一开始也仅限于北美洲。最早出现的骆驼科为兔子大小的

原疣脚兽

（英语：

Protylopus

），足上具有四趾。始新世晚期（约3,500万年前）体型如

山羊

的

先兽

出现，足上外侧两趾已退化，仅存两趾。

中新世

北美洲出土的化石中有

古骆驼

（Aepycamelus）。通过部分时间里干燥的

白令海峡

和

巴拿马地峡

它们传播到

亚洲

和

南美洲

。在北美洲它们是在相对来说比较近的时间里灭绝的。

拟驼

（Camelops）是在约一万年前灭绝的。至于灭绝的原因是气候变化还是人类狩猎还有争议。

骆驼科的化石物种呈现较大的多样性：肩高 3.5米（11英尺） 的

大驼

，体型远较现存的骆驼大。

小古驼

（英语：

Stenomylus

）的体型很小，外型类似于

羚羊

。

古骆驼

和

尖足驼

外型则类似于

长颈鹿

，以高树上的树叶为食。

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