Genetik analizler sinek kuşlarının 35 milyon yıl önce Eosen devrinde en yakın akrabalarından ayrışmış olduğunu göstermektedir, ancak bu yöndeki fosil kanıtlar sınırlıdır. Pleistosen devrinden kalma fosiller Brezilya ve Bahamalarda bulunmuş, ama bilimsel olarak betimlenmemiştir. Halen var olan birkaç türün fosilleri bulunmuştur, ancak yakın zamana kadar, daha eski fosillerin sinek kuşlarına ait olduğu kesin olarak kanıtlanamamıştı.