Se han encontrado cuatro especímenes excepcionalmente bien conservados en la formación Green River en Norteamérica.

Sólo hay una especie descrita con detalle de este género, I. index,[1]​ aunque algunos fragmentos encontrados en Francia se han incluido provisionalmente en este género como I.

La cola era mucho más larga y no estaba unida a las patas traseras con una membrana de piel, el primer dedo del ala tenía una garra y el cuerpo era más flexible.

[4]​ Los huesos del oído interno sugieren fuertemente que Icaronycteris ya estaba usando la ecolocalización para cazar, aunque esta capacidad no estaba muy desarrollada.

Cladograma basado en Simmons y Conway:[5]​ Megachiroptera Onychonycteris Icaronycteris Archaeonycteris Palaeochiropteryx Microchiroptera