A maior parte da evidência científica para a evolução do cão doméstico decorre de estudos morfológicos de achados arqueológicos e Estudos de DNA mitocondrial. A data de divergência de cerca de 15 mil anos atrás é baseado em parte em evidências arqueológicas que demonstra a domesticação dos cães ocorreu mais de 15.000 anos atrás, e alguma evidência genética indica a domesticação dos cães de seus ancestrais lobos começou no final Paleolítico Superior perto do Pleistoceno / Holoceno fronteira, entre 17.000 e 14.000 anos atrás. Mas há uma vasta gama de outros resultados contraditórios, que fazem esta questão controversa. Há descobertas que começam atualmente em 33 mil anos atrás distintamente colocando-os como cães domesticados evidenciado não só pelo encurtamento do focinho mas alargando assim como apinhamento dos dentes.
Evidências arqueológicas sugerem que o último ponto em que os cães poderiam ter divergido dos lobos era aproximadamente 15.000 anos atrás, embora seja possível que eles divergiram muito mais cedo. Em 2008, uma equipe de cientistas internacionais divulgou a descoberta de uma escavação na caverna Goyet na Bélgica declarando um grande, toothy canina existiam 31.700 anos atrás, e comeu uma dieta de cavalo, boi almiscarado e renas.
Antes desta descoberta belga, os primeiros fósseis de cães foram dois grandes crânios da Rússia e um mandíbula da Alemanha datava de cerca de 14 mil anos atrás. Restos de cães menores de Depósitos de caverna Natufian no Médio Oriente, incluindo o mais antigo enterro de um ser humano com um cão doméstico, foram datados de cerca de 10.000 a 12.000 anos atrás. Há uma grande quantidade de evidências arqueológicas para cães em toda a Europa e �?sia em torno deste período e através dos dois mil anos seguintes (cerca de 8.000 a 10.000 anos atrás), com fósseis descobertos na Alemanha, nos Alpes franceses, e no Iraque, e pinturas rupestres na Turquia. Os restos mais antigos de um cão domesticado nas Américas foram encontradas no Texas e foram datados de cerca de 9400 anos atrás.
Estudos de DNA forneceram uma vasta gama de possíveis datas de divergência, a partir de 15.000 a 40.000 anos atrás, para tanto como 100.000 a 140.000 anos atrás. Estes resultados dependem de uma série de suposições. Os estudos genéticos são baseados em comparações de diversidade genética entre espécies, e dependem de uma data de calibração. Algumas estimativas de datas de divergência de provas de DNA usar uma data de divergência lobo-coiote estimado de cerca de 700 mil anos atrás, como uma calibração. Se esta estimativa estiver incorreto, ea divergência lobo-coiote real está mais perto de um ou dois milhões de anos, ou mais, então a evidência de DNA que suporta datas específicas divergência cão-lobo seria interpretado de forma muito diferente.