[1] Se ha considerado generalmente que esta familia existió entre el Oligoceno tardío hasta el inicio del Pleistoceno antes de extinguirse.
Sin embargo, los estudios filogenéticos llevados a cabo por Fordyce y Marx (2013) indican que la ballena franca pigmea es un miembro de los cetotéridos; de confirmase estos resultados entonces la familia sería un taxón viviente.
Basándose en diez rasgos craneales, ellos también concluyeron que de los doce misticetos extintos con barbas, seis formaban un grupo monofilético, Cetotheriidae sensu stricto.
[8] Este grupo se limita a Cetotherium rathkii, Metopocetus durinasus, Mixocetus elysius, Herpetocetus scaldiensis, H. transatlanticus, H. bramblei, Nannocetus eremus y Piscobalaena nana.
[8] Bisconti, Lambert y Bosselaers, 2013 consideraron al "cetoterio" primitivo Joumocetus el taxón nombrado más basal de su nueva superfamilia Thalossotherii (Cetotheriidae sensu lato, Cetotheriidae sensu stricto., Eschrichtiidae (las ballenas grises) y Balaenopteridae (los rorcuales)) y sugirieron que el término "Cetotheriidae sensu lato" debe ser renombrado como "talasoterios basales".