Vào tháng 7/2009, Koichi Shibukawa, chuyên gia làm việc tại Quỹ Môi trường Thiên nhiên Nagao tại Tokyo, Nhật Bản đã phát hiện thấy con cá lạ đang bơi một mình trong con kênh nhánh của sông Hậu thuộc hệ thống sông Cửu Long tại huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng, Việt Nam. Trong quá trình làm việc với các đồng nghiệp tại Đại học Cần Thơ (tiến sĩ Trần Đắc Định và thạc sĩ Trần Xuân Lợi), ông nhận ra đó là loài hoàn toàn mới.[4] Họ đã công bố loài cá bụng đầu mới trên tạp chí Zootaxa số 3363 (tháng 7.2012).[3]

Chi Phallostethus hiện có 3 loài được tìm thấy. Ngoài Phallostethus cuulong, còn có P. dunckeri (C. T. Regan, 1913) ở bán đảo Mã Lai và P. lehi (Lynne R. Parenti, 1966) ở Tây Bắc đảo Borneo. Phallostethus cuulong là loài thứ 22 trong họ Cá bụng đầu được phát hiện, là họ cá có thụ tinh trong cơ thể (hoạt động thụ tinh trong đó con đực đưa cơ quan sinh dục đực vào trong cơ thể con cái để thụ tinh) thông qua cơ quan sinh dục nằm ngay gần phía dưới đầu.[8]