Die Megatheriidae brachten die größten bekannten Vertreter der Faultiere hervor, namentlich "Megatherium" und "Eremotherium". Beide kamen überwiegend im Pleistozän vor, ersteres beschränkte sich auf die Pampas- und Andenregion Südamerikas, letzteres erreichte im Zuge des Großen amerikanischen Faunentauschs den südlichen Teil Nordamerikas. Aufgrund der Schädelmerkmale wird "Proeremotherium" als nahe verwandt mit "Eremotherium" betrachtet. Dessen phylogenetischer Vorläufer war lange Zeit unbekannt, die stärkere Anpassung an tropische Klimabedingungen ließ aber einen Ursprung im eher nördlichen Südamerika vermuten. Die Entdeckung reichhaltiger Faultierreste des Mittleren bis Oberen Miozäns sowie des Pliozäns im nördlichen Südamerika, vor allem in der Urumaco-Sequenz, unterstützt diese Ansicht, zumal sich auch Vertreter der Megatherien darunter befinden. Demnach könnte "Proeremotherium" oder eine weitere nahe verwandte Form während des Pliozäns nach Norden gewandert sein, um dort den Grundstock für das spätere "Eremotherium" zu bilden. Im Verlauf des Pleistozäns erreichte "Eremotherium" wiederum im Zuge einer Rückwanderung Südamerika. Ähnliches wird auch für "Glyptotherium" aus der Gruppe der Glyptodontidae angenommen wird.