Computertomographie (CT) ist eine nicht-destruktive bildgebende Methode, die in den letzten Jahren häufig bei fossilen Wirbeltierschädeln angewendet wird und Paläontologen ermöglicht bisher unbekannte interne Schädelmerkmale zu untersuchen. Letztere sind bedeutend um die Gehör- und Gehirnevolution, Gesichtsinnervation, den Zahnwechsel und den Ursprung von Endothermie entlang der Stammlinie der Säugetiere (Synapsida) zu verdeutlichen. Obwohl interne Schädelmerkmale in den letzten Jahren bei zahlreichen Therapsiden beschrieben wurden, sind sie bisher von der Wissenschaft weitestgehend vernachlässigt worden, verglichen mit den gut erforschten äußeren craniodentalen Merkmalen bei Synapsiden und wurden daher in phylogenetischen Analysen überwiegend vernachlässigt. In dieser Doktorarbeit stelle ich eine Neubewertung der der Phylogenie der Eutheriodontier (die Synapsidengruppe bestehend aus Cynodontia+Therocephalia) und eine Beurteilung der Merkmalsevolution innerhalb dieser Gruppe bereit. Der Ursprung der Cynodontier, die Ahnen der Säugetiere, stellt einen der bedeutendsten, bisher ungelösten Probleme in der Evolution der Therapsiden dar. Es ist bekannt, dass die Cynodontier am engsten mit den Therocephaliern verwandt sind, jedoch sind die genauen Verwandtschaftsverhältnisse bisher nicht eindeutig geklärt. Obwohl eine wesentliche Dichotomie in der abgeleiteten triassischen Subklade Eucynodontia in der Phylogenie der Cynodontia gut unterstützt wird, bleiben die Verwandtschaftsverhältnisse basalerer Cynodontier derzeit ungelöst. Anhand von CT Daten, die anhand eines ausgiebigen Datensatzes von Exemplaren der am frühesten bekannten (oberpermischen und untertriassischen) Cynodontier, sowie einiger ausgewählter Therocephalier und höherer (mitteltriassischer) Cynodontier (Eucynodontia) gewonnen wurden, konnte ich neue interne Schädelmerkmale dieser Tiere beschreiben. Diese Daten wurden anschließend in einem neuen, umfassenden phylogenetischen Datensatz dieser Gruppe integriert. / Computed tomography (CT) is a non-destructive imaging technique that has been widely used on fossil vertebrate crania in recent years and allowed paleontologists to investigate previously-obscure endocranial data. The latter have been instrumental in elucidating patterns of ear and brain evolution, facial innervation, tooth replacement and the origin of endothermy along the mammalian stem lineage (Synapsida). Although endocranial characters have been described for various synapsids in recent years, they remain understudied compared to the well-known external craniodental features in synapsids and have been largely ignored in phylogenetic analyses. In this thesis, I provide a re-evaluation of the phylogeny of Eutheriodontia (the synapsid subclade consisting of Cynodontia+Therocephalia) and an assessment of character evolution within the group. The origin of cynodonts, the group ancestral to (and including) mammals, is one of the major outstanding problems in therapsid evolution. It is well-established that cynodonts are most closely related to Therocephalia among the major synapsid groups, but the exact nature of this relationship is uncertain. Furthermore, although a fundamental dichotomy in the derived Triassic subclade Eucynodontia is well-supported in cynodont phylogeny, the relationships of more stemward cynodonts are currently unresolved. Using CT data derived from extensive sampling of the earliest known (late Permian and Early Triassic) cynodonts and selected exemplars of therocephalians and later (Middle Triassic onwards) cynodonts (eucynodonts), I described novel aspects of the endocranial anatomy of these animals. These data were incorporated into a new, taxonomically comprehensive phylogenetic dataset of the group.