Megalonychidae Nothrotheriidae , jak Nothriotherium, Orophodontidae Rathymotheriidae Scelidotheriidae , niekiedy uznawana za podrodzinę w obrębie Mylodontidae, obejmująca takie rodzaje jak: Valgipes, Neonematherium i Sybillotherium. Megatheria niekiedy wyodrębniane są w odrębny infrarząd. Obejmuje on rodzaje: Megatherium, Eremotherium i Nothrotheriops. Do żadnej rodziny nie zaliczają się bazalne Megatherioidea: Hapalops, Analcimorphus, Schismotherium, Pelecyodon czy Hyperleptus.
Pokrewieństwa obrazuje następujący kladogram wedle Kalthoff et al. (2011):
thumb|Megatherium Miejsce Megatheria obrazuje wyraźniej kladogram z pracy Toledo et al. (2012) (uproszczono):
Do nieco odmiennych wniosków doszedł zespół Presslee, który przeanalizował sekwencję kolagenu, uwzględniając także mtDNA. Okazało się, że leniuchowiec spokrewniony jest blisko z Mylodontidae, a nie Megalonychidae, a leniwiec i Megalonyx grupują się z Megatherioidea. Z kolei leniwce z Antyli mogą stanowić odrębną grupę, siostrzaną do reszty liściożerów. Stosunki te wyraża następujący kladogram (uproszczono):