Vaļveidīgie, kas atvasināti no latīņu vārda valis “cetus”, ir zīdītāju šķira, kurā ietilpst vaļi, delfīni un cūkdelfīni. Vaļveidīgie ir viena no četrām zīdītāju grupām, kas pielāgotas ūdens dzīvībai, pārējās ir sirēnas (dugongs un lamantīni), roņveidīgie (roņi un valzirgi) un ūdru zīdītāju apakšdzimta ūdenī. Tāpat kā citi ūdens zīdītāji, vaļveidīgie attīstījās no sauszemes senčiem.
Daudzus gadus bija noslēpums, kā vaļveidīgie attīstījās, lai kļūtu par tādiem, kādi tie ir šodien. Tas ilga līdz brīdim, kad Pakistānā 1983. gadā tika atklāta sauszemes protovaļu grupa – pakicetīdi. Pakicetīdi ir agrākie zināmie vaļveidīgie, kas dzīvoja agrīnā eocēnā pirms aptuveni 53 miljoniem gadu. Viņu fosilijas tika izraktas Pakistānas apgabalā, kas atradās piekrastes senajai Tetisas jūrai, ūdenstilpei, kas savienota ar Pasaules okeānu un vistiešāk līdzinās mūsdienu Indijas okeānam.
Pakicetīdi tiek uzskatīti par vaļveidīgajiem, jo ir trīs pazīmes, kas piemīt tikai vaļiem: īpašs ausu kaulu novietojums galvaskausā, vidusauss kaula locījums un veids, kā ir izvietoti dzīvnieka molāri. Šīs īpašības var šķist nelielas, taču tās pierāda, ka pakicetīdi bija vaļu senči. Gaļēdāji sauszemes dzīvnieki, pakicetīdi vairāk līdzinājās vilkiem nekā jebkas cits, ko mēs šodien atzītu par vaļveidīgo. Tā kā viņu kauli tika atrasti netālu no kādreizējā ūdens, tiek uzskatīts, ka tie ir bijuši vismaz daļēji ūdenī.
Tiek uzskatīts, ka daļa pakicetīdu ir pārtapusi par ambulocetīdiem (“staigājošiem vaļiem”), ko vislabāk raksturo gandrīz pilnīgs Ambulocetus natans sugas fosilais skelets, kas ir ievērojams 3 m (10 pēdas) garš “zīdītāju krokodils”, ko uzskata par izcilu. “trūkstošā posma” (pārejas) fosilijas piemērs. Ambulocetīdi, kas sastopami arī Pakistānā, dzīvoja pirms 50-49 miljoniem gadu. Dzīvnieks nepārprotami bija smags ūdenī, lai gan tam bija kājas un tas būtu varējis izturēt savu svaru uz sauszemes. Zobu analīze parādīja, ka tas varētu dzīvot gan saldūdens, gan sālsūdens vidē, un tam bija īpaši ausu pielāgojumi, kas būtu ļāvuši tam labi dzirdēt zem ūdens. Meklējiet ambuloceta attēlu, un jūs redzēsiet, cik dīvaini tas izskatījās.
Aptuveni tajā pašā laika periodā parādījās protocetīdi. Procetīdi, kas nozīmē “agrīnie vaļi”, bija sarežģīta, neviendabīga grupa. Protocetīdu fosilijas vai fosilās fragmenti ir atrasti Āzijā, Eiropā, Āfrikā un Ziemeļamerikā. Protocetīdi bija lieli, ar stulbām pēdām un sāka vairāk līdzināties mūsdienu vaļveidīgajiem. Protocetus, vienai sugai, bija delfīnam līdzīgs ķermenis. Nav zināms, vai šai ģimenei bija tādas astes kā mūsdienu vaļiem, jo šī ķermeņa daļa nav skeleta un slikti pārakmeņojas.
Pirmās divas pilnībā jūras vaļveidīgo grupas bija bazilozaurīdi, tostarp bazilozauri — “karaļa ķirzaka”, ko, atklājot 1840. gadā, sajauca ar rāpuļiem, tāpēc nosaukumā ir “saurus” un Dorudons. Bazilozauru skeleti, kuru garums ir 8 m (60 pēdas), vienmēr ir uzskatīts par fantastisku. Viņu slavenākā iezīme ir 0.6 metrus (2 pēdas) garās vestigālās ekstremitātes. Bazilosaurīdu fosilijas ir datētas pirms 40 līdz 34 miljoniem gadu, un tās ir atrastas Ēģiptē, Pakistānā un Amerikas Savienotajās Valstīs.
Galu galā bazilozaurīdi kļuva par vaļiem, kādus mēs tos pazīstam šodien.