Największą różnorodność gatunkową osiągają w strefie tropikalnej i subtropikalnej.
Systematyka i filogeneza Pozycja wśród stawonogów Tradycyjnie sześcionogi łączono z wijami w grupę tchawkodysznych, a te z kolei ze skorupiakami w grupę żuwaczkowców. Współczesne molekularne oraz molekularno-morfologiczne analizy filogenetyczne wskazują jednak, że sześcionogi wywodzą się z wodnych skorupiaków, a system tchawkowy wijów wyewoluował niezależnie (konwergentnie). Klad obejmujący skorupiaki i zagnieżdżone w nich sześcionogi nazywa się Pancrustacea (syn. Tetraconata) i jego monofiletyzm jest powszechnie akceptowany. Spośród żyjących skorupiaków najczęściej jako najbliżsi krewniacy sześcionogów wskazywane są łopatonogi, z którymi łączy się je w klad Labiocarida. Niektóre analizy jako grupę siostrzaną sześcionogów wskazywały skrzelonogi lub klad Xenocarida (podkowiastogłowe + łopatonogi).
Przypuszczalnie wyjście na ląd sześcionogów nastąpiło w ordowiku. Błędnie początkowo opisany jako słonowodny, bazalny sześcionóg, Devonohexapodus bocksbergensis okazał się być szczątkowym okazem nienależącego do tej grupy zwierząt Wingertshellicus backesi.