Fossile Überreste von Faultieren sind allgemein recht häufig, konzentrieren sich aber hauptsächlich auf drei zeitliche Epochen, einerseits den Übergang vom Unteren zum Mittleren Miozän vor 18 bis 16 Millionen Jahren (lokalstratigraphisch Santacruzium genannt), andererseits der Übergang vom Oberen Miozän zum Pliozän (lokalstratigraphisch Huayquerium genannt) vor etwa 6 bis 5 Millionen Jahren und das ausgehende Pleistozän (lokalstratigraphisch Lujanium genannt) vor 13.000 bis 8.500 Jahren. Eine höhere Anzahl an Funden ist bereits aus dem Mittleren Oligozän (lokalstratigraphisch Deseadum genannt) vor etwa 29 bis 26 Millionen Jahren überliefert, doch betrifft dies weitgehend nur die Vertreter der Mylodonten. Teilweise werden diese zeitlich begrenzten Fossilkonzentrationen mit Überlieferungslücken der jeweils folgenden Zeit erklärt, sie können aber durchaus auch einen verstärkten Entwicklungsschub der Faultiere mit nachfolgendem Zusammenbruch der Bestände infolge klimatisch-geographischer Veränderungen anzeigen. Im Falle des Santacruziums sind die meisten Faultiere aus dem südlichen Teil Südamerikas belegt, der damals günstigere Lebensbedingungen bot. Im weiteren Verlauf des Miozäns sorgten aber die Auffaltung der Anden und die zunehmende Vergletscherung von Antarktika für eine erhebliche Verschlechterung der Klimabedingungen in Patagonien mit dramatischen Auswirkungen für die damalige Lebensumwelt. Der Rückgang der Diversität der Faultiere zum Ende des Huayqueriums ist dagegen eventuell mit dem allmählichen Einsetzen des Großen Amerikanischen Faunenaustauschs verbunden, während der drastische Rückgang am Ende des Lujaniums die Quartäre Aussterbewelle reflektiert.