Przodkami stawonogów były prawdopodobnie pierwotne morskie zwierzęta. Żyły pod koniec proterozoiku. Podobne były do dzisiejszych pratchawców – zwierząt zbliżonych ogólną budową do wieloszczetów, ale okresowo zrzucających oskórek. Najstarsze stawonogi pojawiły się około 540 milionów lat temu. Od swoich przodków różniły się przede wszystkim posiadaniem wieloczłonowych odnóży oraz szczelnego chitynowegopancerza spełniającego funkcje ochronne i będącego zarazem zewnętrznym szkieletem. Na początku ery paleozoicznej najliczniejszymi stawonogami były trylobity. Równolegle z nimi rozwijały się skorupiaki oraz szczękoczułkowce reprezentowane przez staroraki. Do dziś dotrwały tylko skorupiaki, które dominują wśród wodnych bezkręgowców, oraz jedna reliktowa grupa staroraków – ostrogony.