Việc phân loại cho loài khỉ này là cả một quá trình khi loài khỉ Capuchin mào được phát hiện, nó được phân loại chính thức là Cebus apella robustus và được coi là một phân loài của Cebus apella. Năm 2001, Groves đề xuất rằng khỉ Capuchin mào là một phân loài của khỉ Capuchin đen và nên được chuyển đến xếp loại thành Cebus nigritus robustus. Vào năm 2012, người ta đã đề xuất rằng chi Cebus nên được tách nhỏ ra thành 02 chi riêng biệt và tất cả các loài khỉ mũ mình dày phải thuộc chi Sapajus.

Ngoài ra, người ta cũng lập luận rằng khỉ Capuchin mào là một loài riêng biệt với khỉ Capuchin đen và do đó, phân loại mới cho khỉ Capuchin mào phải là Sapajus robustus (danh pháp hai phần chứng không phải là ba phần). Người ta cũng ước tính sử dụng DNA ty thể mà khỉ Capuchin phân tách từ khỉ Capuchin đen hơn 5 triệu năm trước đa cung cấp thêm bằng chứng cho thấy khỉ Capuchin mào là một loài riêng biệt với khỉ Capuchin đen. Tuy nhiên, danh pháp Cebus nigritus robustus vẫn có thể được sử dụng để chỉ về khỉ Capuchin mào.