No se sabe con certeza de qué especie proceden los primeros miembros del género Homo; se han propuesto a los Australopithecus africanus, A. afarensis y A. garhi, pero no hay un acuerdo general. También se ha sugerido que Kenyanthropus platyops pudo ser el antepasado de los primeros Homo.

Clásicamente se consideran como pertenecientes al género Homo los homínidos capaces de elaborar herramientas de piedra. No obstante, esta visión ha sido puesta en duda; por ejemplo, se ha sugerido que el Australopithecus ghari fue capaz de fabricar herramientas hace 2,5 millones de años.

Las primeras herramientas eran muy simples y se encuadran en la industria lítica conocida como Olduvayense. Las más antiguas proceden de la región de Afar (Etiopía) y su antigüedad se estima en unos 2,6 millones de años, pero no existen fósiles de homínidos asociados a ellas.

De esta fase se han descrito dos especies, Homo rudolfensis y Homo habilis, que habitaron África Oriental entre 2,5 y 1,8 millones de años atrás, que a veces se reúnen en una sola. El volumen craneal de estas especies oscila entre 650 y 800 cm³.

El Homo rudolfensis es una especie de homínido fósil, que habitó en el este de África en el Gelasiense (Pleistoceno inferior). La especie fue propuesta por Valerii P. Alexeev en 1986,5​ cuyo espécimen tipo es el KNM-ER 1470,6​ encontrado en Koobi Fora (orilla oriental del Lago Turkana, antes lago Rodolfo), por Bernard Ngeneo, un miembro del equipo de Richard Leakey, en 1972.​ Alexeev lo designó en 1986 como Pithecanthropus rudolfensis, aunque posteriormente se ha adscrito tanto a los géneros Homo como Australopithecus. Algunos autores​ proponen que se defina un nuevo género para esta especie en el que se incluya también al Homo habilis.

El Homo habilis es un homínido extinto que vivió en África, en las edades Gelasiense y Calabriense (principios y mediados del Pleistoceno), 2,4 millones de años atrás. El descubrimiento de esta especie se debe a Mary y Louis Leakey, quienes encontraron los fósiles en Tanzania, África, entre 1962 y 1964. Cuando fue descubierto se le consideró como la especie más antigua del género Homo, puesto ocupado después por Homo rudolfensis.

Su nombre significa «hombre hábil» y hace referencia al hallazgo de instrumentos líticos probablemente confeccionados por este. Se han realizado estudios detallados de los restos óseos de sus manos para verificar si realmente sería posible que este Homo los hubiera realizado. Los científicos concluyeron que era capaz de prensión de agarre para realizar las manipulaciones necesarias en la fabricación de utensilios de piedra; probablemente, era carnívoro oportunista, es decir, carroñero, pero es un extremo que no sabemos aún.