Unter den Fischen erscheinen die ersten mit Knochen. Die sogenannten Knorpelganoiden, zu welchen heute der Stör gehört. Ihr Skelett besteht nicht mehr vollkommen aus Knorpeln, wie bei den Haien, sondern zur Hälfte aus echten Knochen. Unter den ersten echten Knochenfischen treten im Devon wichtige Fossilien auf: Die Quastenflosser (Coelacanthimorpha). Von einigen Wissenschaftlern werden sie als Vorfahren aller Vierfüßer angesehen. Der Knochenbau ihrer Flossen entspricht den Gliedmaßen der ersten primitiven vierfüßigen Amphibien, den Ichtyostega, die Ende des Devon als erste vierfüßige Wirbeltiere das Land betreten. Auch die Schädelsegmente der Quastenflosser sind mit denen der Ichtyostega vergleichbar. Ein sehr prominentes lebendes Fossil ist Latimeria chalumnae, ein Quastenflosser (Crossopterygii). Er ist fossil schon seit dem Devon bekannt und galt als vor 65 Millionen Jahren ausgestorben. Eine Weltsensation war es, als 1938 ein Fischer vor der südafrikanischen Küste einen 1,2 m großen Quastenflosser fing. Daraufhin wurden weitere Tiere in bis 800m Wassertiefe im Bereich der Komoren entdeckt. Die Tiere ereichen eine Länge von 1,8 m, ihre fossilen Vertreter überschreiten eine Länge von etwa 30cm allerdings nicht. Das Skellet des Quastenflosser besitzt die knochigen Anlagen von 4 Beinen als Flossen und wird deshalb als Vorfahre aller Vierbeiner in Betracht gezogen. Er ist außerdem ovovivipar, das heißt die Jungen schlüpfen im Mutterleib und kommen dann lebend zur Welt. Latimeria besitzt Eigenschaften von Fischen und Amphibien gleichermaßen und gilt deshalb als Verbindungsglied zwischen beiden. Die Quastenflosser galten als vor 60 Millionen Jahren (Ende der Kreidezeit) ausgestorben, bis 1938 einer gefangen wurde. Einige bis zu 1,8 m lange Tiere leben heute in der Tiefsee nahe der Komoren.
Die Lungenfische erfahren ihre größte Verbreitung im Devon. Bei vorübergehendem Trockenfallen von Gewässern, was im Devon recht oft der Fall war, überdauern sie mit Lungen atmend im Schlamm. (s. Silur)
Die größte Artenvielfalt, dagegen besitzen die Panzerfische, jenes teil schrecklich anmutenden Fische, deren Außenskelett aus Panzerplatten besteht. Der Schreckensfisch Dunkleosteus aus Ohio erreichte eine Länge von bis zu 8 m.
