Pojęcie głowonogi (oryg. céphalopodes) zostało po raz pierwszy użyte przez Georges'a Cuviera w 1798 r. natomiast Richard Owen podzielił tę grupę na dwie podgrupy: "Dibranchiata" – posiadające dwa skrzela, obejmujące gatunki nagie i "Tetrabranchiata" – posiadające cztery skrzela, obejmujące gatunki osłonięte muszlą. Następnie do głowonogów jako trzecią grupę włączono amonity^[1]. W XX w. utrwalił się podział na trzy podgromady: Nautiloidea (Tetrabranchia) – łodzikowce, Ammonoidea – amonity i Coleoidea (Dibranchia) – płaszczoobrosłe (pochewkowce)^[2]. W paleontologii przyjmowany bywa nieco odmienny podział na cztery podgromady: Nautiloidea (łodzikowate), Bactrioidea (baktryty), Ammonoidea (amonity) i Coleoidea (pochewkowce)^[3].

Jeden z systemów podziału głowonogów przedstawia się następująco^{[potrzebny przypis]}:

• Gromada: Głowonogi (Cephalopoda)
  • Podgromada: Amonity (Ammonoidea)
    • Rząd: Amonitida
      • Podrząd: Ammonitina
        • Nadrodzina: Acanthocerataceae
        • Nadrodzina: Desmocerataceae
        • Nadrodzina: Endemocerataceae
        • Nadrodzina: Eoderocerataceae
        • Nadrodzina: Haplocerataceae
        • Nadrodzina: Hildocerataceae
        • Nadrodzina: Hoplitaceae
        • Nadrodzina: Perisphinctaceae
        • Nadrodzina: Psilocerataceae
          • Rodzina: Arietitidae
            • Rodzaj: Arietites
          • Rodzina: Echioceratidae
          • Rodzina: Oxynoticeratidae
          • Rodzina: Psiloceratidae
          • Rodzina: Schlotheimiidae
        • Nadrodzina: Stephanocerataceae
      • Podrząd: Acanthoceratina
      • Podrząd: Ancyloceratida
        • Nadrodzina: Ancylocerataceae
          • Rodzina: Ancyloceratidae
          • Rodzina: Bochianitidae
          • Rodzina: Hamulinidae
          • Rodzina: Hemihoplitidae
          • Rodzina: Heteroceratidae
          • Rodzina: Labeceratidae
          • Rodzina: Macroscaphitidae
          • Rodzina: Ptychoceratidae
        • Nadrodzina: Douvilleicerataceae
          • Rodzina: Astiericeratidae
          • Rodzina: Douvilleiceratidae
          • Rodzina: Trochleiceratidae
        • Nadrodzina: Deshayesitaceae
          • Rodzina: Deshayesitidae
          • Rodzina: Prahoplitidae
        • Nadrodzina:Turrilitaceae
          • Rodzina: Anisoceratidae
          • Rodzina: Baculitidae
          • Rodzina: Diplomoceratidae
          • Rodzina: Hamitidae
          • Rodzina: Nostoceratidae
          • Rodzina: Turrilitidae
        • Nadrodzina: Scaphitaceae
          • Rodzina: Hoploscaphitidae
          • Rodzina: Scaphitidae
    • Rząd: Goniatitida
      • Podrząd: Anarcestina
      • Podrząd: Clymeniina
      • Podrząd: Goniatitina
    • Rząd: Ceratida
      • Podrząd: Ceratitina
      • Podrząd: Prolecanitina
  • Podgromada: Łodzikowce (Nautiloidea)
  • Podgromada: Płaszczoobrosłe (Coleoidea)