W wielu starszych pracach żarłacz ciemnoskóry występuje pod nazwą gatunkową Carcharias (później Carcharhinus) lamiella, którą wprowadzili David Starr Jordan i Charles Henry Gilbert w 1882 roku. Za okaz typowy posłużyły im kompletne szczęki z żuchwą. Późniejsze badania wykazały jednak, że okaz, z którego pochodziły szczęki, nie był żarłaczem ciemnoskórym, a żarłaczem miedzianym (C. brachyurus). Dlatego też, takson C. lamiella nie jest uznawany za synonim C. obscurus, a właśnie C. brachyurus.
Ewolucja i filogenetyka Zęby należące do żarłacza ciemnoskórego są dość częstym znaleziskiem wśród skamieniałości, choć określanie gatunku w obrębie Carcharhinus, opierając się jedynie na pojedynczych skamieniałych zębach jest niekiedy problematyczne i niepewne. Zęby należące do C. obscurus datowane na miocen (23-5,3 Ma) odkryto w osadach formacji Kendeace i Grand Bay na Carriacou (Wyspy Nawietrzne), formacji Moghra w Egipcie, Polk Country na Florydzie oraz prawdopodobnie Cerro La Cruz na północy Wenezueli. Skamieliny datowane na późny miocen-wczesny pliocen (11,6-3,6 Ma) są częstym znaleziskiem na obszarze formacji Yorktown i Pungo River w Karolinie Północnej. Na terenie Zatoki Chesapeake znajdowano również pojedyncze zęby.