Väktare på Drusillas Park i Alfarton kunde inte räkna ut varför Sofia och hanen Tupee hade misslyckats med att knyta band sedan de introducerades till varandra 2011.
Huvudvakten Mark Kenward sade att det inte var lätt att fastställa könet på en sengångare och medicinska journaler hade visat Sofia var kvinna när hon kom.
"Vi kommer att behöva hitta ett mer passande namn för Sofia", sade han.
Det är troligt att antingen Tupee eller Sofia nu kommer att bo på en annan djurpark, och en annan kvinna introduceras.
Kenward sade: "Vi hade aldrig tagit hand om sengångare tidigare och förlitade oss på den information som lämnades.
"Tyvärr kan vi inte hålla ihop våra två pojkar och det skulle också vara ett slöseri med deras fortplantningspotential."
Efter att ha tagit hjälp av Bristol Zoo sade Kenward att allt var "perfekt vettigt" med tanke på de problem som de hade haft med djuren.
Ett par sengångare på en East Sussex zoo misslyckades att avla efter det visade sig att de var båda i själva verket män.