Гигантский ленивец был первым ископаемым млекопитающим, полный скелет которого был собран и выставлен для обозрения. Этот скелет был найден около Лухана в Аргентине, что само по себе примечательно, поскольку едва ли можно считать простым совпадением, что мальчики Амегино, впоследствии прославившиеся сборами и описаниями ископаемых млекопитающих, выросли в Лухане. Несомненно, к этому занятию их притягивали местные находки, начавшиеся почти за сто лет до их рождения. Тот скелет, о котором шла речь, был отослан в 1789 г. в Мадрид, где он находится и по сей день. Он был описан и изображен в большом труде Жоржа Кювье, который был первой вехой в истории палеонтологии позвоночных и назывался «Исследования ископаемых костей четвероногих, в которых воссоздаются особенности нескольких видов животных, по-видимому, уничтоженных происходившими на земном шаре революциями». Описание скелета приводилось в главе, названной «О мегатерии, другом животном из семейства ленивцев, но размером с носорога, почти полный ископаемый скелет которого хранится в королевском кабинете естественной истории в Мадриде». Труд этот вышел в свет в 1812 г.
В Северной Америке изучение ископаемых ленивцев начал Томас Джефферсон (Thomas Jefferson), посвятив им доклад, прочитанный в Американском философском обществе в 1797 г. и опубликованный в 1799 г. Среди имевшихся у него ископаемых остатков был большой коготь, а точнее кость, которая находилась внутри несохранившегося рогового когтя (концевая, или копытная, фаланга), и Джефферсон назвал ее обладателя мегалоникс, или «большой коготь». Он полагал, что эта кость принадлежит дикой кошке размером примерно втрое крупнее льва. Джефферсон обладал блестящим умом и огромной эрудицией, но был слабым натуралистом и еще более слабым морфологом. Одной из его странностей как натуралиста была твердая вера в то, что господь бог не допустил бы, чтобы какое-нибудь животное вымерло; поэтому «большой коготь» должен по-прежнему обитать где-нибудь в диком состоянии. Друг и соратник Джефферсона, Каспар Уистар (Caspar Wistar), несравненно более умудренный в подобных делах, опубликовал в 1799 г. заметку, в которой показал, что Megalonyx (название, теперь уже закрепленное в номенклатуре) был ленивцем. Оттуда Кювье и позаимствовал это название.
После такого раннего и славного начала и постоянно нараставшей интенсивности последующих исследований хотелось бы сказать, что теперь мы располагаем всем, что мы желали бы знать об истории ленивцев, но это, конечно, далеко не так. Исследования продолжаются. В наших знаниях все еще остается немало неясностей и пробелов. Удовлетворительной системы все еще нет. Обычно используемая система, вынужденная довольствоваться имеющимися сведениями, делит вымерших наземных ленивцев, некогда самой разнообразной и широко распространенной группы из всех ксенартр, на три семейства. Их называют наземными ленивцами, поскольку они вели, очевидно, наземный, а не древесный образ жизни, в отличие от ленивцев, сохранившихся до наших дней и помещаемых (возможно, ошибочно, как будет показано дальше) в одно, четвертое, семейство. Есть еще и пятое семейство, плохо изученное и спорное, которое, как родственное ленивцам, мы относим к Pilosa, но оно, вероятно, отличается от них столь сильно, что, называя его представителей ленивцами, мы, возможно, лишь создаем путаницу.
Большая часть наших знаний об истории ленивцев касается трех семейств, называемых Mylodontidae, Megalonychidae и Megatheriidae. Амегино отметил находку двух экземпляров наземных ленивцев в касамайории. Позднее эти экземпляры были затеряны, а о самой находке упоминалось в нескольких более поздних обзорах. Но в 60-х годах образцы Амегино нашлись, и повторное изучение показало, что они, по-видимому, вообще не относятся к ксенартрам. Возможно, что из мастэрсия происходит таранная кость (астрагал) наземного ленивца, найденная Амегино, но с равной вероятностью она может происходить из залегающих выше по разрезу десеадских отложений. Из мастэрсия известен также коготь '(когтевая фаланга), вероятно, но не наверняка принадлежащий наземному ленивцу.
Первые известные наземные ленивцы, положение в системе и возраст которых твердо установлены, происходят из десеадия. Найденные экземпляры неполны, но они указывают на то, что основное разделение на Mylodontidae и Megalonychidae к тому времени уже произошло. В сантакрусии присутствовали все три семейства наземных ленивцев, но Megalonychidae гораздо более обычны в коллекциях и сохранность их лучше. Тогда это были довольно мелкие и, возможно, полудревесные животные, хотя разговорное название «наземные ленивцы» распространяется и на них. Их более поздние потомки были крупнее, однако не были настоящими гигантами. Их передние зубы, до некоторой степени похожие на клыки, не происходили из клыков примитивных плацентарных млекопитающих. На это указывает то обстоятельство, что при смыкании челюстей нижний зуб оказывался позади верхнего, тогда как настоящие нижние клыки выступают вперед по сравнению с верхними, что характерно и для правильного прикуса у человека. Немногочисленные задние, или коренные, зубы мегалонихид были округлыми или овальными в поперечном сечении. Сам Megalonyx известен главным образом из плейстоцена Северной Америки; ареал этого животного на севере доходил до Аляски, но его остатки найдены и в бассейне Амазонки. Вопреки убеждению Джефферсона он полностью вымер примерно в конце плейстоцена, т.е. около 10 тыс. лет назад, как и почти все наземные ленивцы. Другой мегалонихид, Nothrotherium, в плейстоцене был обилен как в Северной, так и в Южной Америке. Именно мегалонихиды достигли Северной Америки еще до возникновения Панамского моста суши и, таким образом, стали первыми коренными южноамериканцами, которым это удалось сделать. Мы знаем, когда именно, но, вероятно, примерно в это же время некоторые мегалонихиды достигли и Больших Антильских островов, бывших и тогда островами. Они попали туда путем дрейфа на плавнике и образовали там несколько видов размерами от мелких до средних. Не исключена возможность, что эти виды дожили до современности в геологическом смысле и были последними на нашей планете наземными ленивцами, но все они вымерли до того, как на эти острова пришли европейцы.