Se creía que el grupo entero evolucionó en América, pero esto parece no ser verdad.

Actualmente se considera que los antepasados originales posiblemente evolucionaron en África - en cualquier caso en el Viejo Mundo y posteriormente emigraron a América - y que las especies de Chloroceryle son las más modernas.

Hace menos de cinco millones de años (o posiblemente solo 2,9 millones de años), un martín pescador gigante del Viejo Mundo se convirtió en el antepasado del martín gigante norteamericano y el martín gigante neotropical, y después, otra especie relacionada con el martín pescador pío, (Ceryle rudis) evolucionó para formar el género Chloroceryle tras colonizar América.

En el pasado todos los martines pescadores y afines se situaban dentro de Alcedinidae, pero como se considera que los tres grupos divergieron tempranamente, Cerylidae y Halcyonidae generalmente se tratan actualmente como familias, en lugar de como subfamilias, siendo la familia Alcedinidae una rama basal respecto de ambas.

[2]​ Hay nueve especies de cerílidos distribuidas en tres géneros:[3]​