Danh pháp khoa học của cheo cheo Java là Tragulus javanicus, mặc dù danh pháp phân loại khác vẫn tồn tại, gồm có Tragulus javanica, Cervus javanicus, và danh pháp đồng nghĩa Tragulus fuscatus.[1][5][6][7] Do báo chí dịch từng từ theo tên tiếng Anh (mouse deer) nên Cheo cheo Java còn được gọi bằng cái tên Hươu chuột Java.[8] Tình trạng phân loại của cheo cheo Java còn nhiều tranh cãi, nhưng phân tích hộp sọ gần đây đã bắt đầu làm sáng tỏ sự phân loại không nhất quán này. Trước đây, cheo cheo Java, Tragulus javanicus, thường đại diện cho lớp rộng hơn thuộc họ cheo cheo lớn; nhưng phát hiện rằng, không giống cheo cheo Java, những loài khác không cư trú trên đảo Java. 3 nhóm loài thuộc chi Tragulus được nhận dạng dựa trên phân tích phép đo hộp sọ và mẫu nghiệm màu sắc lông thú. Ba nhóm loài là Tragulus javanicus, Tragulus napu, và Tragulus versicolor. Dựa trên phân tích kích thước hộp sọ, Tragulus javanicus sau đó tiếp tục được phân tách dựa theo hiểu biết về vị trí địa lý sinh vật: Tragulus williamsoni (phân bố miền bắc Thái Lan và có lẽ tại miền nam Trung Quốc), Tragulus kanchil (trên đảo Borneo, Sumatra, bán đảo Thái – Mã Lai, nhiều đảo thuộc quần đảo Sunda lớn, và lục địa Đông Nam Á), và Tragulus javanicus (đảo Java).[9] Như vậy, do tính độc nhất trên đảo Java, cheo cheo Java hiện được xét là một loài riêng biệt, mặc dù thực tế này không ảnh hưởng đáng kể đến phân loại hiện tại.[10]