Pada 2017, biolog Paola Nogales-Ascarrunz, penjelajah National Geographic Society dan pendiri Program Penelitian Felids Bolivia, mengeksaminasi 'kucing aneh' di pusat konservasi satwa liar Senda Verde di Bolivia. Kucing kecil berwarna bintik-bintik dengan wajah yang collapsed dan telinga bulat itu ditemukan sebagai anak kucing dekat hutan. Secara awal diketahui sebagai Leopardus tigrinus (oncilla), Namun Nogales-Ascarrunz mencatat bahwa rosettenya lebih besar daripada foto referensi Brasil pada 2019.

Bekerja sama dengan genetikus Eduardo Eizirik dari Universitas Katolik Pontifical Rio Grande do Sul dan Jonas Lescroart dari Universitas Antwerp, analisis genom mengonfirmasi bahwa ini adalah spesies yang berbeda. Diterbitkan dalam Current Biology, penemuan ini menandai spesies felid baru pertama setelah 100 tahun sejak spesies pampas cat pada 1923. Diberi nama Leopardus tilcayo setelah nama lokal yang digunakan oleh komunitas lokal Bolivia, kucing ini tinggal di ekosistem hutan Yungas di dataran menanjak Andes timur.

Peneliti menekankan bahwa temuan ini menggambar ulang pohon keluarga kucing dengan lebih banyak cabang, meskipun ekologi dasar—diet, reproduksi, predator—masih tidak diketahui. Nogales-Ascarrunz, co-lead author, mencatat pentingnya spesies baru secara total dibandingkan reklasifikasi.