Sau nhiều thập niên nghiên cứu và xem xét, phát sinh loài của C. megalodon vẫn chưa được thống nhất.[8][24] Nhiều nhà nghiên cứu cá mập (e.g. J. E. Randall, A. P. Klimley, D. G. Ainley, M. D. Gottfried, L. J. V. Compagno, S. C. Bowman, and R. W. Purdy) khẳng định C. megalodon là họ hàng gần của cá mập trắng lớn. Tuy nhiên, số khác (e.g. D. S. Jordan, H. Hannibal, E. Casier, C. DeMuizon, T. J. DeVries, D. Ward, and H. Cappetta) xem tiến hóa hội tụ là nguyên nhân của sự giống nhau giữa hai loài. Carcharocles nhận được sự ủng hộ đáng kể.[25] Nhưng phiên bản phân loại đầu tiên vẫn được chấp nhận rộng rãi.[8]