虽然人们通常认为犬类的多样性体型是过去 200 年间密集育种的结果，但一项基于追踪 5 万年来犬科动物头骨演化的新研究表明，家犬早在人类开始选育现代犬种的数千年前就已开始形成其独特的形态。当时犬类的形塑受到早期人类、环境变化和食源变更的影响。家犬的起源和早期分化是考古学中最具争议的话题之一。先前的研究表明，犬类最早出现于晚更新世，而其独特的主要遗传谱系至少在距今 1.1 万年前就已出现。因为与人类长期相伴，现代犬类在体貌上皆显示出极其丰富的多样性。人们认为，这种多样性很大程度上是近几个世纪以来密集繁育的直接结果。然而，犬类究竟何时开始出现形貌差异目前尚无定论，这主要受限于更新世的犬类标本稀缺、可得到的犬类遗骸碎片化以及仅凭骨骼形态难以区分早期犬类和狼等因素。 为了追踪家犬的体型如何随时间而演变及出现多样化，Allowen Evin 和同事用先进的三维形态计量分析技术对跨越 5 万年的 643 个犬科动物头骨进行了研究，这使得他们得以极其精准地测定头骨形状及大小的细微差异。通过用激光扫描或摄影测量法创建数字 3D 模型，Evin 等人比较了古今犬类及其野生近亲的具体颅骨特征。研究结果表明，独特的犬样颅骨特征最早出现于全新世早期，俄罗斯出土的距今 1 万又 800 年的骨骸证实了这一点。值得注意的是，所有被研究的冰河时代犬科动物的颅骨都与狼的颅骨酷似，表明尽管明显的驯化特征直到1 万 1000 年前才出现，但驯化过程可能早在晚更新世就已开始，这与基因证据相符。已知最早的中石器时代和新石器时代犬类的颅骨尺寸与现代犬类相符，但它们通常尺寸较小且变异度较低，缺乏许多现今犬种所具有的夸张特征。即便如此，它们的多样性仍令人惊讶；全新世早期犬类的形态多样性约为现代犬类的一半，但却是其更新世狼祖先形态多样性的两倍，表明犬类的形态差异早在现代育种实践出现之前的数千年就已出现。一些现代犬种保留了狼样特征，凸显了犬从其野狼祖先演化而来的渐进且复杂的过程。Evin 等人还发现，古时狼的颅骨形状和大小比现今的狼更具变异性。Melanie Fillios 在一篇相关的《视角》中写道：“犬类的驯化之所以引人注目是因为人犬间存在许多密切联系。Evin 等人的研究有助于我们更广泛地了解驯化过程，因为它是一个复杂且涉及多个方面的生物与文化过程，其中交织着历时数千年的人犬互动史。”

据研究人员在一项新的基因组研究中报告，在全新世的欧亚大陆中，犬类常会与人类群体一同徙居，不同人群间有时也会有犬类交易。这项研究揭示了犬类在文化和交易中扮演着不可或缺的角色。狗和人类至少在过去的 1 万 1000 年中一直相依为伴。然而，它们与人类交往究竟有多久远至今仍迷雾重重。有证据表明，世界不同地区的犬类主要谱系似乎在数千年前就已分化，提示它们可能在人类殖民欧亚和北极不同地区时与人同行，俨然成为人类早期迁徙中的文化与动物交流中的组成部分。为探究人犬一同迁徙的方式，Shao-Jie Zhang 和同事对来自西伯利亚、欧亚大陆中部草原和中国西北地区的 17 个距今 9700 年至 870 年的古代犬类基因组进行了测序；在全新世时，人类祖先在这些地区经历了文化上的重大转变。Zhang 等人将这些新获得的基因组与此前已发表的 57 个古代犬类基因组、160 个现代犬类基因组和 18 个古代人类基因组一同进行了分析，使得他们能够一窥古代犬类谱系与人类迁徙和文化互动的交融方式。研究结果表明，在欧亚草原、东亚及西伯利亚东部地区，家犬的踪迹与狩猎-采集者群体及农牧民的迁徙轨迹常常重合，提示家犬与人类一路相随已司空见惯，并沿途融入了不同的人类社会。犬类遗传谱系与人类族群史之间的一些失配脱节表明，有着不同血统的人类社群间可能存在犬只交换。北极犬的谱系尤其如此，因为它们见于欧亚大陆不同血统的狩猎采集者群体之中。