最初于1888年被奥塞内尔·查利斯·马什（Othniel Marsh）根据一些牙齿及嵴骨被分类为海牛，但这个分类却一直存疑。于1898年，享利·费尔费尔德·奥斯本（Henry Fairfield Osborn）基于索齿兽像乳齿象的头颅骨及长鼻而认为牠是长鼻目的起源。最完整的索齿兽牙齿之一的标本是由古生物学家John Campbell Merriam所积存，他认为索齿兽的臼齿结构及在海床的不断发现，显示牠们是水中生活，故有可能是海牛。其他科学家则因为索齿兽最初只有一些头颅骨碎片、牙齿及其他骨头，而相信牠们有鳍