evoluční linie koně patří mezi nejlépe zdokumentované v celé paleontologii. Historie rodiny koní, koňovitých, začala během Eocénní epochy, která trvala asi 56 milionů až 33,9 milionů let. Během raného Eocénu se objevily první rodové kůň, spárkaté, prohlížení savců určené správně jako Hyracotherium, ale více obyčejně volal Eohippus, „dawn koně.“Fosílie Eohippusu, které byly nalezeny v Severní Americe i Evropě, ukazují zvíře, které stálo 4.2 až 5 rukou (asi 42,7 až 50,8 cm, nebo 16,8 až 20 palců) vysoké, maličké ve srovnání s moderním koněm, a měl klenutý hřbet a zvýšené zadní končetiny. Nohy skončila v polstrované nohy se čtyřmi funkční kopyta na každém z přední tlapky a tři na každé ze zadních nohou—docela na rozdíl od nedoplněného, single-hoofed úpatí moderní lichokopytníků. Lebka postrádal velké, flexibilní náhubek moderního koně, a velikost a tvar lebky naznačují, že mozek byl mnohem menší a méně složité, než dnešní koně. Zuby se také výrazně lišily od zubů moderních koňovitých a byly přizpůsobeny poměrně obecné stravě. Eohippus byl, ve skutečnosti, tak nemilosrdný, že jeho evoluční vztah k moderním koňovitým byl zpočátku netušený. To nebylo dokud paleontologové objevili fosílie později vyhynulých koní, že spojení s Eohippus vyšlo najevo.

čáru vedoucí od Eohippus moderní kůň vykazuje následující evoluční trendy: nárůst velikosti, snížení počtu kopyta, ztráta tlapky, prodloužení nohou, fúze nezávislých kosti dolní končetiny, protažení náhubek, zvýšení ve velikosti a složitosti mozku a rozvoj chocholatý, high-korunovaný zuby vhodné pro pastvu. To neznamená, že došlo k ustálenému, postupný postup v těchto charakteristikách nevyhnutelně vedoucí od charakteristik Eohippus k charakteristikám moderního koně. Některé z těchto funkcí, jako je pasoucí se chrup, se náhle objeví ve fosilním záznamu, spíše než jako vyvrcholení četných postupných změn. Eohippus, navíc dal vzniknout mnoha dnes již vyhynulé větve rodiny koně, z nichž některé se podstatně lišily od linie vedoucí k moderní lichokopytníků.

i když Eohippus zkameněliny se vyskytují v obou Starého a Nového Světa, následné evoluce koně se konal především v Severní Americe. Během zbytku eocénu, hlavní evoluční změny byly v chrupu. Orohippus, rod ze středního Eocénu, a Epihippus, rod z pozdního Eocénu, podobal Eohippus ve velikosti a struktuře končetin. Ale forma lícních zubů-čtyři premoláry a tři stoličky nalezené v každé polovině obou čelistí-se poněkud změnila. V Eohippusu byly premoláry a stoličky jasně odlišné, stoličky byly větší. V Orohippus čtvrtého premoláru se stal podobný stoličky, a v Epihippus obou třetí a čtvrté premoláry se stal molarlike. Kromě toho, jednotlivé hrbolky, které se vyznačuje tvář zuby Eohippus měl daný způsob v Epihippus do systému průběžného erby nebo hřebeny běží délka stoličky a molariform premolárů. Tyto změny, které představovaly adaptace na specializovanější stravu, si zachovali všichni následující předci moderního koně.

Fosílie Mesohippus, další důležité předchůdce moderního koně, se nacházejí v rané a střední Oligocén Severní Ameriky (Oligocén Epocha trvala od o 33,9 milionů až 23 miliony let). Mesohippus byl mnohem horselike než jeho předkové eocénu: byl větší (v průměru asi 6 rukou vysoký); čenich byl více náhubkový; a nohy byly delší a štíhlejší. Mesohippus měl také větší mozek. Čtvrtý prst na přední části byl redukován na pozůstatek, takže přední i zadní nohy nesly tři funkční prsty a patku. Zuby zůstaly přizpůsobeny procházení.

pozdním Oligocénem se Mesohippus vyvinul do poněkud větší formy známé jako Miohippus. Potomci Miohippusu se během raného Miocénu rozdělili do různých evolučních větví (miocénní epocha trvala asi před 23 miliony až 5,3 miliony let). Jedna z těchto větví, známá jako anchitheres, zahrnovala řadu tříprstých procházejících koní zahrnujících několik rodů. Anchitheres byl úspěšný, a některé rody se rozšířily ze Severní Ameriky přes Bering land bridge do Eurasie.

byla to však jiná větev, která vedla od Miohippusu k modernímu koni. První zástupce této linie, Parahippus, se objevil na počátku Miocénu. Parahippus a jeho potomci označili radikální odklon v tom, že měli zuby přizpůsobené k jídlu trávy. Trávy se v této době rozšířily po severoamerických pláních, poskytující Parahippus s obrovskou zásobou potravin. Tráva je mnohem hrubší jídlo než šťavnaté listy a vyžaduje jiný druh struktury zubů. Tvář zuby vyvinut větší, silnější, hřebeny a stal přizpůsobeny strany-k-strana pohybu dolní čelisti nutné brousit ostří trávy. Každý zub měl také extrémně dlouhou korunu, z nichž většina byla u mladého zvířete pohřbena pod dásní. Jak se broušení opotřebovávalo po exponovaném povrchu, vyrostla část zakopané koruny. Tato vysoce korunovaná struktura zubů zajistila zvířeti, že má po celou dobu své normální životnosti odpovídající brusný povrch. K adaptacím v zažívacím traktu muselo dojít také, ale orgány trávení nejsou zachovány ve fosilním záznamu.

změna od prohlížení na pastvu chrupu byla v podstatě dokončena v Merychippus, který se vyvinul z Parahippus během středního a pozdního Miocénu. Merychippus musel vypadat jako moderní poník. Byl poměrně velký, stál asi 10 rukou (101,6 cm nebo 40 palců) a jeho lebka byla podobná lebce moderního koně. Dlouhé kosti dolní končetiny se roztavily; tato struktura, která se zachovala ve všech moderních koňovitých, je adaptací pro rychlý běh. Nohy zůstaly tříprsté, ale u mnoha druhů byla noha ztracena a obě boční prsty se staly poměrně malými. V těchto formách nesla velká centrální špička hmotnost zvířete. Silné vazy připojen tento spárkaté centrální toe kosti kotníků a dolní části nohy, poskytuje pružinový mechanismus, který tlačil ohnutá kopyto dopředu po dopadu na zem. Merychippus dal vzniknout četným evolučním liniím během pozdního miocénu. Většina z nich, včetně Hippariona, Neohippariona a Nannippuse, si zachovala tříprstou nohu svých předků. Jedna linie však vedla k Jednoprstému Pliohippovi, přímému předchůdci Equuse. Pliohippus zkameněliny se vyskytují v brzy do poloviny Pliocénu postele Severní Ameriky (Pliocénu Epocha trvala od asi 5,3 milionu na 2,6 milionu let).

Equus—rodu, na které všechny moderní koňovitých, včetně koní, oslů a zeber, patří—Pliohippus se vyvinul z přibližně 4 milionů na 4,5 milionu let, během Pliocénu. Equus vykazuje ještě větší vývoj pružinového mechanismu v noze a vykazuje rovnější a delší lícní zuby. Tato nová forma byla velmi úspěšná a rozšířila z plání Severní Ameriky do Jižní Ameriky a do všech částí Starého Světa, na počátku Pleistocénu (Pleistocénu trval asi od 2,600,000 11,700 lety). Equus vzkvétal ve své severoamerické vlasti v celém pleistocénu, ale pak, asi před 10 000 až 8 000 lety, zmizel ze severní a Jižní Ameriky. Učenci nabídli různá vysvětlení tohoto zmizení, včetně vzniku ničivých nemocí nebo příchodu lidských populací (které pravděpodobně lovily koně pro jídlo). Navzdory těmto spekulacím zůstávají důvody zániku Equuse v novém světě nejisté. Na ponoření Beringova pevninského mostu zabránit jakékoli zpětné migrace z koně z Asie, a Equus nebyl znovu do jeho rodného kontinentu až španělští průzkumníci přinesl koně na počátku 16.století.

během pleistocénu vedla evoluce Equus ve Starém světě ke vzniku všech moderních členů rodu. Moderní kůň, Equus caballus, se rozšířil ze střední Asie do většiny Evropy. Místních typů koní všech plemen tohoto jediného druhu, nepochybně vyvinula, a tři z nich—koně Převalského (E. ferus przewalskii nebo E. caballus przewalskii) ze střední Asie, tarpan z východní Evropy a ukrajinské stepi a lesa kůň severní Evropy—jsou obecně připočítán jako bytí předků skladem domácího koně. (Przewalského kůň může být posledním přežívajícím odlišným plemenem divokého koně ve srovnání geneticky s domestikovanými koňmi.) Podle této linii myšlení, koně Převalského a tarpan tvořil základní chovných zvířat, z nichž jižnější „warm-blooded“ koně vyvinul, zatímco lesní kůň dal vzniknout těžké, „chladnokrevný“ plemen.