Por eso los dos órdenes hermanos están agrupados en Amphiesmenoptera. Este grupo posiblemente evolucionó en el Jurásico, por divergencia con el grupo extinto Necrotaulidae.[1] Lepidoptera difiere de Trichoptera en varios caracteres, incluyendo detalles de venación de las alas, forma de las escamas alares, pérdida de los cercos, pérdida de los ocelos y cambios en las patas.[1]
Se considera que Amphiesmenoptera es el taxón hermano de Antliophora, un superorden propuesto que comprende Diptera, Siphonaptera y Mecoptera. Juntos, Amphiesmenoptera y Antliophora componen el grupo Mecopterida.[2]
