L'otocyon est la seule espèce de son propre genre Otocyon au sein de la famille des canidés. Le nom scientifique, donné par Anselme Gaëtan Desmarest, était initialement Canis megalotis. L'épithète spécifique est grecque et signifie grandes oreilles. Salomon Müller a finalement placé l'otocyon dans son propre genre et l'a nommé Otocyon caffer. Le nom du genre Otocyon est composé des mots grecs otus (oreille) et cyon (chien). Selon les règles de la nomenclature zoologique, la combinaison de noms a finalement été modifiée pour devenir l'actuelle Otocyon megalotis, de sorte que les oreilles apparaissent deux fois dans le nom.
En raison de leurs dents différentes, les otocyons étaient auparavant placés dans leur propre sous-famille de canidés (Otocyoninae), car aucune relation avec un genre de canidé vivant ne pouvait être déterminée. On pensait que les dents simples étaient une caractéristique particulièrement originale, mais elles sont plutôt le résultat d'une adaptation à un mode de vie inhabituel. Cependant, selon des examens plus récents, cette espèce est considérée comme ayant des affinités avec la lignée des vulpines, et Otocyon a été placé avec une grande confiance comme soeur du clade contenant à la fois le chien viverrin (Nyctereutes) et les vrais renards (Vulpes). occupant une position basale au sein des canidés.