Au début du Miocène (il y a 20 millions d'années) apparaît Miohippus, un animal plus adapté aux forêts clairsemées et aux steppes arbustives. Ses doigts latéraux se sont encore réduits et il ne se déplace quasiment plus qu'avec l'aide de celui du milieu. Avec ses 70 cm de haut, il a la taille d'un berger allemand. A cette époque se sont développées des lignées collatérales, Anchitherium et Hypohippus, qui ont longtemps vécu en Europe et en Amérique, mais qui ont disparu au début du Pliocène. Au début mu Miocène apparaît Parahippus, un herbivore qui, grâce à ses 80cm de haut, est déjà un bon coureur. Pour la première fois, les incisives sont pourvues de cornets. De nombreuses sous-espèces sont connues. Merychippus est une variante développée de Parahippus, qui avec ses 90cm au garrot ressemble au poney Shetland actuel. Une autre lignée collatérale s'est formée, le groupe Hipparion. Hipparion était présent en Europe, mais il s'est éteint des deux côtés de l'Atlantique. Il éxistait quelques variantes américaines, qui vécurent pendant le Pliocène avant de disparaitre. Au début du Pliocène (il y a environ 10 millions d'années), le premier solipède (dont le pied ne présente qu'un seul sabot) entre en scène. Pour ce qui est de la dentition et des extrémités, il ressemble beaucoup aux chevaux actuels. Il est parfaitement adapté à la vie dans les steppes. Le groupe Hippparion migre vers l'Amérique du Sud, où il peut manifestement pas survivre (il existe cependant des preuves d'une survie possible). Au Pléistocène (entre 2 millions d'années et 10 000 av. J.-C.) se développe Plesihippus, un grand animal robuste qui est l'ancêtre direct d'Equus caballus. C'est encore en Amérique, qui est alors reliéesà l'Eurasie par le détroit de Béring, qu'Equus prend sa forme actuelle avant de migrer vers l'Ancien monde et de s'éteindre sur le continent américain.