Les mysticètes (Mysticeti) sont les baleines à fanons. Ces baleines sont de taille très variable allant de six mètres pour la baleine pygmée, certainement la plus petite et la moins connue des baleines, à 27 mètres pour la baleine bleue, certainement le plus grand animal n'ayant jamais existé sur terre.
Les mysticètes sont généralement plus grands que les odontocètes et les femelles sont plus grandes que les mâles. Ils ont deux évents produisant un jet en forme de V.
Le sous-ordre des mysticètes contient 4 familles principales :
*Balaenidae : Cette famille ne comprend que par les baleines noires. Ces animaux ont de très grands fanons et n'ont pas de rainures sous la gorge.
*Balaenopteridae : Cette famille comprend toutes les espèces de rorquals, comme le rorqual bleu et la baleine à bosse. Ces animaux ont généralement des stries sous la gorge et ont de courts fanons.
*Eschrichtiidae : Cette famille ne contient que la baleine grise.
*Neobalaenidae : Cette famille est dite monotypique, car elle n'est représentée que par la baleine pygmée.
Bien que les mysticètes soient très grands, ils ne se nourrissent que de petites créatures océaniques telles que le plancton ou les krills.
Les premiers mysticètes seraient apparus au début de l'oligocène. Ils possédaient des dents héritées de leurs ancêtres. Aetiocetus cotylalveus, qui vivait pendant l'oligocène, est considéré comme le lien évolutionnaire entre les baleines à dents et les baleines à fanons. Les plus anciens fossiles de baleines à fanons sont la Nouvelle-Zélande.