Древнейшие тараканы найдены в отложениях позднего карбона (пенсильванский ярус) Китая. Остатки тараканов являются, наряду с остатками тараканосверчков, самыми многочисленными следами насекомых в отложениях палеозоя. Кроме того, тараканы — самые ранние из известных Polyneoptera, происходящие, возможно, от предка всей подкогорты. Высказывалась также гипотеза происхождения таракановых, а с ними и прочих современных Pandictyoptera, от пратараканов, но она не получила веского подтверждения. https://xn--80aeaxkgfsajdx.xn--p1ai/uslugi/unichtozhenie-tarakanov/
Палеозойские и большинство мезозойских видов обладали длинным яйцекладом, хотя уже у них чётко прослеживается тенденция к его редукции. Первые окаменелости более или менее «современных» тараканов с коротким наружным яйцекладом появляются в раннем мелу, а у кайнозойских он исчезает совсем.

Тело плоское, овальное, длиной от 1,7—2 см до 9,5 см (и более). Голова треугольная или сердцевидная, плоская, опистогнатическая, прикрыта щитообразной переднеспинкой. Ротовые органы грызущие. Тараканы обладают сильными челюстями, усеянными хитиновыми зубцами. Наличник простой, слабообособлен либо резко отделён ото лба бороздой и подразделён на две части. Глаза большие, глазков два, но у бескрылых форм они нередко атрофированы. Иногда и те, и другие отсутствуют (часто у пещерных форм). Усики удлинённые, многочлениковые, щетинковидные. Переднеспинка большая, почти плоская, обычно с прозрачными краями. Надкрылья плотные, но с явственным жилкованием; задние крылья перепончатые, в покое складываются под надкрыльями. Нередко надкрылья и крылья укорочены или совсем отсутствуют. Ноги бегательные, обычно с 5-члениковыми лапками. Бёдра уплощённые, большей частью снизу вооружены шипами; вооружение бывает трёх типов. Все голени с сильными шипами. Брюшко удлинённое, состоит из 8—10 тергитов и 8—9 (самцы) или 7 (самки) стернитов, при этом I тергит самца и VI—VIII тергиты самки нередко специализированы. Последний тергит — так называемая анальная пластинка, которая очень разнообразна, иногда асимметрична и широко используется при определении. На конце брюшко несёт длинные, обычно членистые церки. Наружный генитальный аппарат самца представлен генитальной пластинкой, или гипандрием, — специализированным IX стернитом; внутренний расположен между парапроктами и внутренней поверхностью гипандрия и весьма разнообразен. Яйцеклад самки у современных видов полностью скрытый.