鹤科是鸟类中一个古老的科，比人类出现早6000万年。根据对化石鹤类的研究，有人认为鹤科鸟类大约发生在7000万年以前(中生代白垩纪末期到新生代古近纪初期)。在北美发现的大量鹤类化石可能反映鹤类在古新世起源于欧洲。鹤亚科出现在距今2400万年前的新生代古近纪渐新世，至少已有7种灭绝的化石记载，有13种进化生存下来，现今分为蓑羽鹤属、肉垂鹤属和鹤属。中国在周口店第四纪晚更新世发现过丹顶鹤和灰鹤的化石。
冠鹤亚科的化石，在欧洲、北美洲和亚洲从始新世到上新世纪发现4属10种，从中新世到更新世有2属8种，但大多数化石鹤类仅是破碎的骨块，真正有价值的化石是在美国内布拉斯加州北部从第三纪中新世晚期1000万年前的火山灰地层中挖到的。在30个鹤的标本中，在上面地层中发现的一些鹤几乎是完整的，它们和犀牛、马以及其它一些类似现今非洲稀树草原群落中的动物群埋在一起。这些化石鹤在骨骼特征上与现代的冠鹤很相似，胸骨简单，气管较直，这说明冠鹤型的鹤曾经广泛分布而且在鹤属之前可能是主要的鹤型。[21]
丹顶鹤的拉丁文学名Grus japonensis，是德国动物学家斯塔提乌斯·穆勒（Philipp Ludwig Statius Müller）于1776年命名的。穆勒命名丹顶鹤的1776年，正值中国闭关之际，丹顶鹤以日本的九州、本州作为过冬之地被西方人看到，因此将其命名为“日本鹤”。19世纪末期至20世纪初，日本本州岛的丹顶鹤灭绝了。因此动物学家将它的英文俗名由Japanese Crane改为Manchurian Crane（满洲鹤）。Japanese Crane和Manchurian Crane两个名字一直共同存在，造成了一些混乱，因此，前国际鹤类基金会主席乔治·阿奇博（Archbold）提出建议，将丹顶鹤的英文俗名改作Red-crowned Crane（丹顶鹤）。[28]