Jean Baptiste Lamarck, một nhà sinh vật học người Pháp, người có lý thuyết tiến hóa thay thế về sinh học của Charles Darwin, giải thích rằng hươu cao cổ có cổ dài vì khi chúng vươn tới những chiếc lá trên cành cây cao, cổ của chúng trở nên dài hơn và khỏe hơn. Đến lượt con cái của họ, sẽ thừa hưởng chiếc cổ dài hơn một chút.
Lamarck tin rằng sự tiến hóa đã chuyển từ đơn giản sang phức tạp trong một quá trình liên tục đi lên. Khi các loài tiến hóa đầy đủ, chúng biến thành các loài khác, và khi một đặc điểm, cấu trúc hoặc cơ quan không còn cần thiết nữa, nó sẽ biến mất. Theo Lamarck, điều này đã được chứng minh trong trường hợp hươu cao cổ dài thêm chân và cổ qua nhiều thế hệ để đáp ứng nhu cầu thức ăn của chúng. Mặt khác, Darwin cho rằng động vật có những đặc điểm vốn có hiệu quả hơn sẽ tồn tại thông qua chọn lọc tự nhiên, và những động vật này sẽ truyền lại những đặc điểm đã giúp chúng tồn tại cho con cháu. Chủ nghĩa Lamarck, hay lý thuyết về sự kế thừa của người Lamarck, đã bị loại bỏ trong sinh học tiến hóa hiện đại.
Tính đến năm 2014, hai giả thuyết chính giải thích cho việc cổ hươu cao cổ dài ra. Một, được đề xuất bởi Darwin và được gọi là giả thuyết trình duyệt cạnh tranh, đặt ra rằng hươu cao cổ đã tiến hóa cổ dài để tiếp cận thức ăn mà các loài động vật khác không thể tiếp cận được. Ý tưởng khác, được phát triển muộn hơn của Darwin và được gọi là giả thuyết chọn lọc giới tính, cho rằng cổ dài tiến hóa để hỗ trợ hươu cao cổ đực đấu tranh giành sự chú ý của con cái.
