Megalodon

Megalodon kini dianggap sebagai bagian dari famili "Otodontidae" dan genus "Carcharocles", walaupun sebelumnya spesies ini pernah masuk ke dalam famili "Lamnidae" dan genus "Carcharodon". Penggolongan Megalodon ke dalam genus "Carcharodon" dilandaskan pada kemiripan gigi megalodon dengan gigi hiu putih, tetapi kini kebanyakan ilmuwan merasa bahwa hal ini merupakan hasil evolusi konvergen. Berdasarkan permodelan ini, kemungkinan hiu putih memiliki hubungan kekerabatan yang lebih dekat dengan "Isurus hastalis" daripada megalodon, seperti yang dibuktikan dari kemiripan pergigian pada kedua hiu tersebut; gigi megalodon memiliki gerigi yang lebih halus daripada gigi hiu putih. Hiu putih juga memiliki hubungan kekerabatan yang lebih dekat dengan hiu mako ("Isurus" spp.), dan nenek moyang bersama mereka hidup sekitar 4 juta tahun yang lalu. Namun, ilmuwan yang meyakini bahwa megalodon dan hiu putih memiliki hubungan kekerabatan yang lebih dekat mengeluarkan pendapat bahwa perbedaan pergigian pada kedua hewan tersebut sangatlah kecil.
Genus "Carcharocles" saat ini terdiri dari empat spesies: "C. auriculatus", "C. angustidens", "C. chubutensis", dan "C. megalodon". Genus ini diusulkan oleh D. S. Jordan dan H. Hannibal pada tahun 1923 untuk spesies "C. auriculatus". Pada dasawarsa 1980-an, megalodon dimasukkan ke dalam genus "Carcharocles". Sebelumnya, pada tahun 1960, genus "Procarcharodon" sempat dibuat seorang ahli iktiologi Prancis yang bernama Edgard Casier; di dalamnya terdapat keempat hiu tersebut, dan genus ini dianggap terpisah dari hiu putih. Kini genus ini dianggap sebagai sinonim "Carcharocles". Genus "Palaeocarcharodon" juga dibentuk bersamaan dengan "Procarcharodon" untuk menunjukkan permulaan garis keturunan dan (dalam permodelan yang menganggap megalodon dan hiu putih sebagai dua spesies yang berkerabat dekat) nenek moyang bersama mereka. Kini "Palaeocarcharodon" dianggap sebagai kebuntuan evolusioner dan tidak terkait dengan hiu-hiu "Carcharocles" oleh para ilmuwan yang menolak permodelan tersebut.
Permodelan lain yang terkait dengan evolusi genus ini, yang diusulkan oleh Casier pada tahun 1960, adalah permodelan yang menyatakan bahwa nenek moyang langsung "Carcharocles" adalah hiu "Otodus obliquus", yang hidup sekitar 60 juta tahun yang lalu hingga 13 juta tahun yang lalu pada kala Paleosen dan Miosen. Berdasarkan permodelan ini, "O. obliquus" berevolusi menjadi "O. aksuaticus", yang kemudian berevolusi menjadi "C. auriculatus", dan kemudian menjadi "C. angustidens", dan lalu menjadi "C. chubutensis", dan akhirnya menjadi "C. megalodon". Selama proses evolusi ini, gerigi pada gigi semakin bertambah, mahkota gigi semakin melebar, bentuk gigi menjadi semakin seperti segitiga, dan kuspis lateralnya menghilang. Genus "Otodus" sendiri berasal dari "Cretolamna", genus hiu dari zaman Kapur.