Кровеносная система ланцетника замкнутая. По спинному сосуду от жабр к внутренним органам течёт насыщенная кислородом артериальная кровь. От внутренних органов по брюшному сосуду к жабрам поступает кровь венозная, насыщенная углекислым газом. Таким образом, у ланцетника один круг кровообращения. Движение крови обеспечивается сокращением нескольких кровеносных сосудов.
Передний конец тела снабжается кровью двумя короткими веточками парных корней спинной аорты (aorta dorsalis) — сонными артериями. По ответвляющимся от дорсальной аорты артериям кровь поступает во все части тела. Так представлена артериальная система кровообращения ланцетников.