Toute une série de changements évolutifs se sont produits autour de l’origine des ammonoïdes. Beaucoup de ces changements sont liés à l’augmentation de l’enroulement. Peut-être le plus important, l’ouverture s’est déplacée de plus en plus vers le haut avec un enroulement plus serré de la coquille, jusqu’à un point où l’ouverture s’est enroulée légèrement plus haut que le centre de masse de l’animal. Cela a permis à l’animal de nager raisonnablement vite, beaucoup plus vite que ses ancêtres bactériens. L’augmentation de la vitesse de nage horizontale était de la plus haute importance ; elle aidait les ammonoïdes à attraper leurs proies et à échapper aux formes de plus en plus mobiles de poissons à mâchoires, qui ont évolué à la fin du Silurien et au début du Dévonien ; certains d’entre eux chassaient certainement les céphalopodes. Il est possible que la pression sélective exercée par l’augmentation de la mobilité des poissons prédateurs ait accéléré l’évolution des coquilles à enroulement plus serré et que la coquille embryonnaire soit devenue plus petite, passant d’environ 1 cm à environ 1 mm de diamètre. Simultanément, le volume de la chambre corporelle adulte est passé d’environ 10 à 10 000 cm3. En supposant que les organes reproducteurs aient changé dans les mêmes proportions, on peut estimer que le nombre d’œufs produits par une femelle est passé d’environ 200 chez un ammonoïde précoce à 200 000 chez les formes de la fin du Dévonien. Ce nombre élevé est comparable aux taux de reproduction de certains calmars pélagiques modernes, soulignant les similitudes dans leur écologie et leur origine évolutive. La petite taille des œufs et des éclosions semble expliquer leur sensibilité aux changements environnementaux. En conséquence, ils ont failli disparaître à plusieurs reprises, mais ils se sont également diversifiés rapidement, peut-être grâce à leurs capacités de nage. Enfin, l’augmentation de l’enroulement (avec un éventuel chevauchement des verticilles), la réduction de la taille de la coquille embryonnaire et l’augmentation du nombre de septa (parois des chambres) jusqu’à l’âge adulte, ont fait que les septa sont devenus beaucoup plus complexes en termes de pliage.
Et pourquoi les ammonoïdes sont-ils si importants aujourd’hui ? Contrairement au Nautilus nacré, les ammonoïdes avaient un plus grand nombre mais des œufs beaucoup plus petits. Ainsi, les petits éclosions étaient plus sensibles aux changements écologiques. En conséquence, des clades entiers d’ammonoïdés ont disparu et ont été rapidement remplacés par d’autres. Ces derniers se sont répandus rapidement dans de vastes régions, ce qui en fait l’icône des fossiles indiciels.