En varios sitios se han encontrado restos de piel y coprolitos en tan buen estado de conservación que quienes los descubrieron pensaron en su momento que se trataba de los restos de un animal viviente en vez de un animal extinto. El nombre "Mylodon" fue dado por Richard Owen sobre la base de un maxilar inferior casi completo con molares incluidos, el cual había sido encontrado por Charles Darwin en una formación de conglomerado rocoso en Bahía Blanca, el 22 de septiembre de 1832 durante el Segundo viaje del HMS Beagle. El nombre deriva de los términos griegos "mylos" (moler) y "odon" (diente), lo que hace referencia a los molares.