สายวิวัฒนาการ เทอแรพซิดจะวิวัฒนาการแยกออกเป็นสามสาย

          สายแรกคือพวกโมโนทรีม (monotreme) และโมโนทรีมที่ยังคงมีชีวิตจนกระทั่งถึงปัจจุบันได้แก่ ตัวกินมดมีหนามและตุ่นปากเป็ด พวกนี้มีลักษณะการสืบพันธุ์และการผลิตลูกหลานที่แปลกกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นคือ ออกลูกเป็นไข่ และไข่เริ่มมีการแบ่งเซลล์ขณะที่อยู่ในมดลูก มดลูกมีต่อมสร้างอาหารส่งผ่านเข้าไปยังเปลือกไข่ ทำให้ตัวอ่อนที่อยู่ในไข่รับอาหารจากมดลูกได้ ซึ่งถือเป็นวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในการเลี้ยงดูตัวอ่อนโดยอาหารผ่านทางมดลูก จากนั้นหลังวางไข่แล้วตัวอ่อนจะเจริญต่อไปโดยอาศัยนมจากแม่ จะเห็นได้ว่าโมโนทรีมมีลักษณะที่ผสมผสานระหว่างสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ถือเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพวกที่โบราณมากที่สุด

ตุ่นปากเป็ด (Ornithorhynchus) เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่วิวัฒนาการมาจากพวกโมโนทรีม (monotreme)
ที่มีลักษณะโบราณคือออกลูกเป็นไข่ แต่ลูกที่ฟักออกมาจะกินนมแม่ผ่านทางผิวหนังบริเวณหน้าท้องของแม่ที่หลั่งนมออกมา