Tintenfische haben sehr wenige Hartteile und werden nur unter besonderen Umständen fossilisiert. Versteinerungen sind selten und das erste erdgeschichtliche Auftreten ist unbekannt. Früheste Funde von hochentwickelten Formen entstammen dem Karbon. Erst mit der Ausgestaltung des gekammerten Bereiches und einer festen „Spitze“ sind sie fossil häufig. Diese sogenannten Belemniten finden sich in Jura und Kreide. Belemniten mit Weichteilen gibt es nur aus dem Lias von Holzmaden. Tintenfische mit Weichteilerhaltung sind bekannt aus Bear Gulch (USA), Solnhofen (DE) und der Oberkreide des Libanon.