始祖马的后代中有一个分支被称为三趾马。它们出现于距今1500万年的中新世中期，大小如驴，前后脚都长3个脚趾，但内外侧的趾头已脱离地面，在行走和奔跑中并不起作用，起作用的只有一个中趾。
单趾的现生马是从三趾马演化来的吗？其实并不是，因为三趾马的牙齿结构比现生马的更复杂。三趾马牙齿的珐琅质有更强烈的皱褶，而且其上牙的内侧都有一个特别的圆环。这样更复杂、更特别（称为特化）的牙齿类型，是不可能倒退回去演化为现生马那样简单类型的牙齿的，因此三趾马不是现生马的祖先。
而始祖马后代的另一个分支是出现于约500万前年的上新世时期的上新马，它才是现生马的真正祖先。上新马大小像现生普通的马，它的前后脚已演化成真正的单趾，只用粗壮的中趾行走，具有发达的蹄，而侧趾已退化到仅剩痕迹，隐藏在脚上部的皮肤里。
三趾马
在400万年前，上新马演化成前后脚都只剩下中趾的真马。真马在分类上属于真马属，所有现生的马科动物，包括马、斑马和驴都是真马这个属的不同种。真马的四肢高度特化，肱骨和股骨很短，桡骨和胫骨很长，尺骨和腓骨都退缩，掌骨非常长，而趾头则比较短。它的牙冠高，珐琅质皱褶细密，而最前面的一枚前臼齿已退化至很小甚至完全消失。真马在260万年前的第四纪初期从北美洲扩散到其他大陆，此后广泛分布于亚洲、欧洲、非洲和南美洲。（邓涛）