A primeira espécie do gênero Homo a aparecer no registro fóssil foi o Homo habilis, cujo primeiro espécime foi descoberto por Louis Leakey. Supõe- se que o Homo habilis descendeu de alguma espécie de Australopitecus (a transição entre os dois gêneros ocorreu entre 3 e 2.5 milhões de anos). O uso mais intensivo de tecnologia só se deu com o habilis, sugerindo que, em relação aos australopitecíneos, houve um aumento na capacidade cognitiva, o que se comprova quando se observa que sua capacidade craniana era de 650 cm3.

Entre as características anatômicas do Homo habilis constam pernas curtas (media aproximadamente 1 metro), mostrando que eles ainda não tinham todas as adaptações da bipedia moderna. Entre os remanescentes fósseis foram encontrados dentes pequenos e crânios que mostram face bem menos projetada do que nos australopitecíneos. Esta espécie viveu entre 2.0 e 1.8 milhões de anos e fabricava ferramentas de pedras denominadas Olduvaienses, que também foram produzidas por uma espécie de hominínio conhecida como Homo rudolfensis, cujos fósseis foram encontrados no Quênia e datados em 1.9 milhões de anos. Essa espécie tinha uma capacidade craniana em torno de 750 cm3.

No registro fóssil, há 1.8 milhões de anos, surgiu uma nova espécie de hominínio, o Homo erectus, que embora tenha surgido na África, foi a primeira espécie de hominínio a povoar extensas áreas do Velho Mundo, como os continentes europeu e asiático. Esta espécie é bastante conhecida devido a uma grande quantidade de fósseis descobertos. Um desses foi encontrado no leste do continente africano, o esqueleto quase completo de um indivíduo jovem que ficou conhecido como Garoto de Turkana, que media 1.66 m de altura e tinha um crânio com capacidade de 900 cm3. Possuía braços curtos e pernas longas, uma morfologia que muito se assemelha a dos humanos modernos.