Astraspis дает возможность судить о строении древнейшей костной ткани. В отличие от большинства современных позвоночных, в ней отсутствуют полости для костных клеток.
Cyathaspididae существовали с середины силура до раннего девона; это первые позвоночные, для которых известна форма целого тела. Голова и туловище были полностью покрыты пластинками, по достижении животным взрослых размеров окостеневавшими, что останавливало дальнейший рост. Хвост был симметричен и покрыт налегающими друг на друга чешуями. Парные плавники отсутствовали. Внутренних окостенений не было, но отпечатки внутренней поверхности панциря показывают очертания дорсальной поверхности мозга, двух пар вертикальных полукружных каналов и ряда жаберных мешков с общим наружным выводным отверстием. Глаза располагались по бокам головы, носовые мешки были парные. Возможно, к циатаспидидам относятся предки семейств Ат- phiaspidae, Pteraspidae и Psammosteidae, широко распространенных в девоне. Все они относятся к отряду Heterostraci.
Телодонты, известные из нижнего силура-нижнего девона, были мелкими веретеновидными животными, полностью покрытыми ромбическими, неперекрывающимися чешуями. Как и у гетеро- страк, орбиты латеральные, следы внутреннего скелета отсутствуют. Однако у каждого жаберного мешка самостоятельное наружное отверстие, а по бокам развиты мясистые структуры, считающиеся грудными плавниками. Телодонты сохраняют много черт самых примитивных позвоночных, но их внутреннее строение почти неизвестно, а филогенетическое положение остается неясным.
Остеостраки, галеаспиды и анаспиды, входящие в состав цефаласпидоморф, отличаются от птераспидоморф наличием срединного назогипофизарного отверстия в противоположность парным боковым ноздрям других позвоночных. Остеостраки, включая цефаласпид, известны лучше всех остальных остракодерм. Их внутренний скелет сильно окостеневал, что дает возможность судить о деталях строения мозга и других внутричерепных структур. У этих животных явно нет горизонтального полукружного канала.