Evolução
O mais antigo Dipnoi, a partir do Início do Devoniano, possuía crânio e odontológico, dispõe que foram caracteristicamente dipnoid mas também tinha muitas características em comum com outro sarcopterygian grupo chamado crossopterygians, tais como o coelacanths. Os Dipnoi eram abundantes até os tempos Triássicos (cerca de 251,9 milhões a 201,3 milhões de anos atrás), após o que seus números diminuíram.
Dipterus, um dos mais antigos lungfish, tinha barbatanas peitorais e pélvicas semelhantes às do moderno lungfish australiano, e parece razoável supor que as primeiras formas também tinham pulmões funcionais comparáveis aos das espécies que vivem hoje. Seções endurecidas de argila, de forma cilíndrica, foram encontradas em depósitos datados da época Pennsylvana e do Permiano (cerca de 323,2 milhões a 251,9 milhões de anos atrás). Restos do gnathorhiza dipnóide, intimamente aliados às espécies africanas e sul-americanas existentes, foram incorporados no barro. Sua descoberta em tal cenário sugere fortemente que estes dipnóides passaram por condições desfavoráveis enterradas na lama.
uma linha evolutiva pode ser traçada desde Dipterus até Neoceratodus, o gênero Australiano existente. A escumenacia e o Faneropleurão, formas comuns no Devoniano tardio (cerca de 382,7 milhões a 358,9 milhões de anos atrás), exibiram uma primeira barbatana dorsal muito reduzida (a primeira barbatana dorsal para a frente na parte traseira); a segunda barbatana dorsal foi ampliada e tinha se deslocado mais para a cauda. Lungfish of Permian times showed an apparent fusion of the fins along the back and the rest of the vertical midline. Esta barbatana estendida afunilou-se até um ponto na ponta da cauda e também ocorre em lungfishes modernos. Vários ramos laterais também surgiram na evolução dos Dipnoi; no entanto, nenhum destes sobreviveram aos tempos modernos.
alguns cientistas afirmam que os comportamentos de caminhar e retumbar comuns aos tetrápodes (vertebrados limbados e seus descendentes) evoluíram primeiro nos peixes sarcopterígios. Eles citam como evidência a capacidade de um lungfish Africano moderno, Protopterus annectens, para se propelir ao longo de um substrato, como o fundo de uma piscina, usando suas barbatanas longas para apoio. As barbatanas não contêm dígitos, mas o animal pode levantar o seu corpo do substrato, dobrando-os para funcionar como apêndices de pé. O animal rotineiramente emprega um andar quadrupedal; no entanto, ele também pode adotar um andar bípede às vezes. Uma vez que os tetrápodes surgiram de peixes sarcopterígios, a presença de comportamentos de caminhar e de delimitar em lungfishes pode ser a prova de que esses traços evoluíram antes do surgimento dos tetrápodes.