Ambulocetus data de la época del Eoceno temprano, hace unos 50 millones de años, cuando los antepasados de las ballenas modernas estaban literalmente sumergiendo los dedos de los pies en el agua: este mamífero largo, delgado y parecido a una nutria fue construido para un estilo de vida anfibio, con palmeras, acolchado pies y un hocico estrecho, parecido a un cocodrilo.
Curiosamente, un análisis de los dientes fosilizados de Ambulocetus muestra que esta "ballena caminante" prosperó tanto en lagos de agua dulce como salada, océanos y ríos, una característica compartida solo con un único cocodrilo procedente de Australia (y sin ballenas o pinnípedos identificados).
Dada su apariencia delgada y poco atractiva, no más de 10 pies de largo y 500 libras goteando, ¿cómo saben los paleontólogos que Ambulocetus era ancestral de las ballenas? Por un lado, los pequeños huesos en los oídos internos de este mamífero eran similares a los de los cetáceos modernos, al igual que su capacidad para tragar bajo el agua (una adaptación importante dada su dieta para comer peces) y sus dientes en forma de ballena..
Eso, más la similitud de Ambulocetus con otros antepasados identificados de ballenas como Pakicetus y Protocetus, prácticamente sella el trato de los cetáceos, aunque los creacionistas y los anti-evolucionistas siempre continuarán dudando del estado de eslabón perdido de esta "ballena caminante" y su parentesco con bestias más recientes como el Leviatán verdaderamente enorme.
Una de las cosas extrañas sobre Ambulocetus, y sus parientes mencionados anteriormente, es que los fósiles de estas ballenas ancestrales se han descubierto en los actuales Pakistán e India, países que de otra manera no son conocidos por su abundancia de megafauna prehistórica..
Por un lado, es posible que las ballenas puedan rastrear su ascendencia hasta el subcontinente indio; Por otro lado, también es posible que las condiciones aquí estuvieran particularmente maduras para la fosilización y preservación, y que los cetáceos primitivos tuvieran una mayor distribución mundial durante la época del Eoceno..