Зубы мегалодона настолько огромные, что долгое время их принимали за останки драконов или гигантских морских змеев. Лишь в 1667 натуралист Нильс Стенсен предположил, что драконьи «каменные языки» - зубы огромной акулы. Свое положение в научной классификации хищник занял в середине 19 в. под именем Carcharodon megalodon. Поскольку зубы мегалодона сильно напоминают зубы Большой белой акулы, то его отнесли к одному роду Carcharodon, где он и находился до середины 1960-х годов. Сначала бельгийский исследователь Э. Казье предложил перенести мегалодона в отдельный род Procarcharodon, а затем советский ученый Л. Гликман перенес хищника в род Megaselachus. Однако Гликман обратил внимание, что зубы мегалодона бывают 2 типов - с зазубренными краями и без зазубрин. «Гладкие» и «зазубренные» зубы до 1987 г. перемещались из одного рода в другой, пока французский ученый и ихтиолог А Капетта не отнес мегалодона и его ближайших видовых соседей (с зазубренными краями) в род Carcharocles megalodon. В настоящее время именно эта классификация принята научным сообществом.
Причина вымирания хищника до конца не известна. Ученые имеют несколько гипотез вымирания мегалодона.