La famiglia Balaenopteridae si ritiene si sia discostata dalle altre famiglie del sottordine Mysticeti già nel medio Oligocene (28 Ma fa). La linea di discendenza della balena blu si è discostata dalle altre rorquals durante il Miocene, tra 7,5 e 10,5 milioni di anni fa. Tuttavia, il flusso genetico tra le specie sembra aver continuato oltre quella data. La balena blu ha la più grande diversità genetica di qualsiasi balena balena, e una diversità superiore alla media tra i mammiferi moderni. La più nota balena blu è un fossile parziale di una balena nel sud Italia, risalente tra 1,25 e 1,49 milioni di anni fa.
Balena megattera, balena di pinna, balena di Bryde, balena sei e balena minke