La storia del cavallo comincia dalla preistoria, ma la sua preistoria è molto più antica della nostra. La serie evolutiva del cavallo inizia nel basso Eocene. Questo "cavallo" era circa della grandezza di una volpe, aveva una testa relativamente corta, 44 denti con molari irregolari, smussati e robusti, una schiena elastica ed arcuata e l'articolazione del garretto ancora bassa sul piano del suolo. Le gambe erano relativamente lunghe, mostrando chiaramente l'inizio di un adattamento per ottenere una maggiore velocità. Gli anteriori avevano cinque dita, solo quattro delle quali fornite di un piccolo zoccolo; il quinto dito era sollevato dal suolo. I posteriori avevano tre dita su cinque fornite di piccoli zoccoli, mentre il primo e il quinto dito non toccavano terra. Successivamente il clima si modificò, divenendo caldo e secco, molte foreste si trasformarono in pianure coperte di erba e di vari tipi di cespugli. In alcune aree queste pianure erano coperte di sabbia; un tipo di paesaggio, quindi, che somigliava l'attuale prateria.
Lentissimamente anche il cavallo cambiò: il Mesohippus camminava ormai su tre dita, sia negli anteriori sia nei posteriori. Il terzo dito era più forte degli altri, e quindi più pesante. Il primo e il quinto dito erano ancora presenti, ma erano molto piccoli. A giudicare dai suoi lombi sottili, il Mesohippus, che era alto circa 500 mm ed era un animale veloce. Un'ulteriore evoluzione generò più tardi il vero Equus, durante il Pliocene Superiore. L’attuale cavallo cammina solo sulla punta del terzo raggio, con il sostegno dei raggi laterali. Lo scheletro mostra un'evidente atrofia della porzione terminale dei metacarpi e dei metatarsi laterali, che persistono come strutture vestigiali, chiamate comunemente ossicini. Spesso si pensa che gli ossicini del cavallo moderno non abbiano alcuna funzione, ma in realtà svolgono ancora un importante ruolo di supporto delle articolazioni carpali (il ginocchio degli anteriori) e tarsali (il garretto dei posteriori). Durante la filogenesi, i denti del cavallo mostrarono modifiche significative. Il tipo originale di dente onnivoro, con molari corti e arrotondati, caratteristici dei primi elementi della linea evolutiva, si trasformarono progressivamente nei denti comunemente osservati negli erbivori. Parallelamente alle trasformazione dei denti, il cavallo mostrò anche un allungamento della parte facciale del cranio, accompagnata da uno spostamento all'indietro delle cavità orbitarie. Inoltre, il collo relativamente corto degli antenati del cavallo si allungò, parallelamente all'allungamento delle gambe, a causa dell'adattamento a procurarsi il cibo brucando nelle praterie. Alla fine, il corpo crebbe in dimensioni, non solo per l'abbondanza di cibo, ma anche per l'aumento della sua varietà.
E’ solo a questo punto che l’avventura del cavallo di intreccia con quella umana: siamo nella Preistoria propriamente detta.