Kulawarga Balaenopteridae diyakini wis misah saka kulawarga liya saka suborder Mysticeti wiwit Oligocene tengah (28 Ma ago). Garis keturunan paus biru misah saka rorquals liyane sajrone Miocene, antara 7.5 lan 10.5 yuta taun kepungkur. Nanging, aliran gen ing antarane spesies kasebut kayane terus ngluwihi tanggal kasebut. Paus biru duwe keragaman genetik paling gedhe saka paus baleen, lan keragaman sing luwih dhuwur tinimbang rata-rata ing antarane mamalia modern. Paus biru sing paling dikenal kanthi genetik yaiku fosil paus biru parsial ing sisih kidul Italia, antara 1.25 lan 1.49 yuta taun kepungkur. Ana analisis genetik sing luwih awal tinimbang paus biru lan paus biru sing ditemokake ing Fiji. Analisis DNA sing luwih cedhak karo paus biru lan paus biru sing ditemokake ing sekitar 23.000 taun kepungkur, kalebu paus biru lan paus biru. Analisis DNA sing luwih cedhak karo paus biru lan paus biru sing ditemokake ing papan liya, kalebu paus biru. Analisis DNA sing luwih cedhak karo paus biru lan paus biru, kalebu paus biru, luwih cedhak karo paus biru tinimbang paus biru. Analisis DNA sing luwih cedhak karo paus biru lan paus biru, kalebu paus biru, luwih cedhak karo paus biru tinimbang paus biru. Analisis
Paus bungkuk, paus sirip, paus Bryde, paus sei, lan paus minke