Kopalne ślady występowania kapibar Paleontolodzy wskazują na wiele kopalnych śladów występowania kapibarowatych w dalekiej przeszłości. Przez lata przyjmowano, że w późnym miocenie i wczesnym pliocenie zróżnicowanie w obrębie rodziny było większe niż obecnie. Opierając się na morfologicznym zróżnicowaniu przyjmowano istnienie około 23 rodzajów i 56 gatunków w obrębie rodziny. Alvaro Mones w 1991 zweryfikował dane i wspominał już tylko o 13 rodzajach (w 4 podrodzinach) i 35 gatunkach. Współcześnie paleontolodzy wskazują jednak na wyraźną zmienność ontogenetyczną dolnych trzonowców oraz ostatnich przedtrzonowców i powątpiewają w rzekome znaczne zróżnicowanie w obrębie kopalnych przodków kapibarowatych. Po porównaniu znalezionych w formacji Puerto Madryn (dolny miocen) na Półwyspie Valdés w Argentynie licznych pojedynczych, lecz zróżnicowanych zębów z okazami odkrytymi w formacji Ituzaingó (górny miocen, prowincja Entre Ríos, Argentyna) paleontolodzy doszli do wniosku, że szczątki te reprezentują w rzeczywistości naturalną trajektorię rozwojową gatunku Cardiatherium patagonicum.