O panda-gigante foi descrito pelo missionário francês Armand David em 1869 como Ursus melanoleucus. No ano seguinte, Alphonse Milne-Edwards ao examinar o material enviado por David, notou que os caracteres osteológicos e dentários o distinguia dos ursos e o aproximava ao panda-vermelho e aos procionídeos, descrevendo então um novo gênero para a espécie, e recombinando-a para Ailuropoda melanoleuca. No mesmo ano, Paul Gervais concluiu com base num estudo das estruturas intracranianas que o panda era relacionado com os ursos, criando um novo gênero, o Pandarctos. Em 1871, Milne-Edwards acreditando que o gênero Ailuropoda estava pré-ocupado pelo Aeluropoda de Gray, publicado em 1869, propõe o nome Ailuropus. William Henry Flower e Richard Lydekker em 1891 emendam o novo nome de Milne-Edwards para Aeluropus, resultando em uma considerável confusão na literatura subsequente.A classificação do panda-gigante tem sido objeto de grande controvérsia por muitos anos, principalmente pelas características compartilhadas com o panda-vermelho, como semelhanças nas estruturas craniais, dentárias, viscerais e da genitália externa, assim como a presença do osso sesamoide opositor na mão (falso-dedo). Inicialmente tratado como urso, e posteriormente relacionado com o panda-vermelho e os procionídeos, a espécie sofreu reposicionamento taxonômico diversas vezes no decorrer dos anos. Em 1885, George Jackson Mivart revisou os carnívoros artóideos posicionado tanto o Ailurus como o Ailuropoda na família Procyonidae. Flower e Lydekker 1891, dividiram os gêneros, deixando o Ailurus na Procyonidae e movendo o Ailuropoda para a Ursidae. Em 1895, Herluf Winge relacionou o panda a um gênero extinto, o Agriotherium.
