Durante algunos estadios del ​​desarrollo embriológico, algunos organismos muestran caracteres ancestrales, de forma completa o parcial, que estuvieron presentes en ancestros lejanos. La teoría evolutiva y la ancestría común nos explican por qué observamos estos patrones durante el desarrollo: los linajes cambian con el paso del tiempo y las especies actuales heredaron esas características del desarrollo de sus ancestros. Por ejemplo:

• Los botones de extremidades en los embriones de serpientes.Algunas especies de serpientes actuales en los primeros estadios de sus embriones nos muestran botones germinales (pequeñas masas de células que darían origen a la extremidad) de sus extremidades que rápidamente se atrofian desarrollándose el organismo adulto sin patas. El estudio de los diferentes estadios del desarrollo de las serpientes, junto con la evidencia fósi de que hubo serpientes con extremidades, confirman la hipótesis de que las serpientes han evolucionado a partir de ancestros con extremidades.

• Dientes en los fetos de las ballenas. Las ballenas con dientes tienen un conjunto de dientes durante toda su vida. Las ballenas barbadas, sin embargo, sólo poseen dientes en los primeros estadios fetales y los pierden antes del nacimiento. La presencia de dientes en los fetos de las ballenas barbadas nos da pruebas de un ancestro común con las ballenas dentadas (y con todos los otros mamíferos).