Происхождение моллюсков окончательно не выяснено. Согласно одной из гипотез (аннелидной), первые мягкотелые берут начало от древних малорасчлененных кольчатых червей, с которыми их сближают сходный (спиральный) характер дробления и способ закладки мезодермы, следы метамерии в организации некоторых систем у примитивных представителей, сходство в строении личинок и органов выделения, присутствие целома. Согласно другой гипотезе (турбеллярной), моллюски произошли от ресничных плоских червей. С последними моллюсков роднит ортогональная нервная система, свойственная низшим представителям типа, наличие паренхимы и некоторые др. признаки.
В настоящее время большинство зоологов придерживается гипотезы происхождения моллюсков от первичных целомических трохофороподобных животных, выступающих в качестве общих предков для них и для кольчецов.
Из ныне существующих групп моллюсков наибольшее сходство с предками ("первобытными" мягкотелыми) сохранили моноплакофоры, у которых присутствуют обширные целомические мешки, метамерное строение мускулатуры и органов газообмена и т.д. На данный момент в названном классе известно около 30 видов, из которых первой в 1952г. была описана неопилина Neopilina galatheae.