N. marmorata trước đây được đặt trong chi Microhyla, nhưng một nghiên cứu năm 2021 sử dụng bằng chứng hình thái học và phát sinh loài đã di chuyển chín loài (bao gồm N. marmorata) đến một chi mới, Nanohyla.[4]

N. marmorata được mô tả vào năm 2004 cùng với một loài khác, Microhyla pulverata; tuy nhiên, M. pulverata nay được tin là một junior synonym của N. marmorata dựa trên bằng chứng phát sinh loài.[2]