Odrębność gatunkowa C. malherbi była długo przedmiotem sporów. Przyczyniło się do tego opisanie tego gatunku na podstawie dwóch okazów niewiadomego pochodzenia. Modrolotki zaczęto uznawać za odmianę barwną modrolotki żółtoczapkowej (C. auriceps). Jeszcze w drugiej połowie XIX wieku pojawiały się sugestie, że te reprezentują jednak osobny gatunek, podparte różnicami w wielkości dzioba, morfologii i kolorystyce upierzenia oraz rozmieszczeniu. Szczególnie kwestia rozmiarów dzioba zajmowała ornitologów jeszcze do początku XXI wieku.
Pozycje modrolotki małej na drzewach filogenetycznych obejmujących część rodzaju Cyanoramphus poszczególni autorzy przedstawili inaczej. U Boon et al. (2001) prezentuje się następująco:
Według wyników Jetz et al. (2012) najbliższa jej jest modrolotka zielona (C. unicolor), z którą tworzy parę gatunków siostrzanych:
Z kolei według wyników Rawlence et al. (2015) taksonem siostrzanym wobec C. malherbi jest modrolotka złotawa (C. (m.) hochstetteri), a razem stanowią grupę siostrzaną wobec modrolotki czerwonoczelnej (C. novaezelandiae), razem z którą są grupą siostrzaną względem modrolotki żółtoczapkowej (C.