사마귀와 바퀴벌레는 모두 망시목에 속해 있다. 망시목은 바퀴, 사마귀, 흰개미 등이 속해 있는데 이름대로 날개맥이 그물처럼 되어 있다는 특징을 가지고 있다. 그밖에 몸 크기가 중형 혹은 대형, 씹는 입을 가지고 있다. 날개가 있는 유시형과 날개가 없는 무시형으로 구분된다. 따뜻한 지역에 주로 서식한다. 망시목을 망시상목으로 하여 바퀴목, 흰개미목, 사마귀목으로 구분되는데 원래는 세 종이 각자 목으로 분류되어 있었으나 최근 연구결과 분자생물학적으로 매우 가까운 유연관계라는 점이 밝혀져서 망시목으로 통합되었다. (흰개미는 또 따른 쪽으로 떼어서 별도로 분류하기도 한다) 사마귀와 바퀴벌레는 그 밖에도 알집을 만들고 머리가 가슴 아래에 위치한다는 공통점도 있다.
과학자들에 따르면 사마귀는 다른 곤충들에 비해 비교적 최근에 발생했는데 가장 오래된 사마귀의 화석은 약 1억 3천 500만년 전의 것으로, 백악기 때 출현한 것으로 추측된다. 이는 포유류의 출현보다도 1억 년 정도 늦는다. 과학자들은 백악기 때 살았던 Alienoptera 목의 곤충이 조상이며 포식자 바퀴라고도 불리는 Manipulator modificaputis에서부터 분화되어 나온 것으로 보고 있다.