Der Insel-Graufuchs stammt evolutionsgeschichtlich von dem auf dem nordamerikanischen Festland lebenden Graufuchs ab. Die geringe Körpergröße ist ein Ergebnis der Inselverzwergung. Noch in den 1970er Jahren wurde der Insel-Graufuchs vereinzelt als Unterart des Festland-Graufuchses eingeordnet. Aufgrund der morphologischen und genetischen Unterschiede zu dieser Fuchsart wird der Inselfuchs mittlerweile generell als eigenständige Art angesehen.

Es werden heute insgesamt sechs Unterarten des Insel-Graufuches unterschieden. Jede dieser Unterart ist auf einer der sechs kalifornischen Kanalinseln beheimatet und hat sich unabhängig von den anderen entwickelt:

• Urocyon littoralis littoralis, der auf der nur 37,7 Quadratkilometer großen Insel San Miguel lebt
• Urocyon littoralis santarosae, der auf der 213,6 Quadratkilometer großen Insel Santa Rosa beheimatet ist
• Urocyon littoralis santacruzae, der auf der 245,4 Quadratkilometer großen Insel Santa Cruz lebt
• Urocyon littoralis catalinae, der nur auf Santa Catalina vorkommt
• Urocyon littoralis clementae, der auf der Insel San Clemente lebt
• Urocyon littoralis dickeyi, der auf San Nicolas beheimatet ist.

Die einzelnen Unterarten können sich miteinander fortpflanzen. Jeder Unterart sind jedoch genetische und phänotypische Merkmale eigen, mit denen sie sich deutlich von den anderen Unterarten unterscheiden. So verfügt jede Unterart beispielsweise über eine andere Anzahl von Schwanzwirbeln.

Die Verzwergung des Insel-Graufuches ist eine Anpassung an die begrenzten Ressourcen, die auf den Inseln zur Verfügung stehen.

Es wird angenommen, dass die Füchse vor etwa 10.400 bis 16.000 Jahren auf die drei nördlichen Inseln San Miguel, Santa Cruz und Santa Rosa gelangten. Diese drei Inseln waren während der letzten Eiszeit offenbar leicht vom Festland aus zu erreichen: Während der Eiszeit sank der Meeresspiegel, so dass die drei Inseln San Miguel, Santa Cruz und Santa Rosa eine Landmasse bildeten und nur durch einen kleinen Kanal vom Festland getrennt waren. Auf die weiter vom Festland entfernten Inseln San Nicolas, Santa Catalina und San Clemente gelangten die Insel-Graufüchse offenbar erst später. Viele Autoren gehen davon aus, dass Chumash-Indianer, die die Füchse als heilige Tiere betrachteten, diese als Haustiere auf die Inseln verbrachten.

Belegt wird diese Einschätzung auch durch Fossilien und den genetischen Abstand zum Graufuchs des Festlandes. Auf San Clemente leben Insel-Graufüchse offenbar seit 3.400 bis 4.300 Jahren, auf San Nicolas seit etwa 2.200 Jahren. Die Unterart der Santa-Catalina-Füchse ist wahrscheinlich die am jüngsten entwickelte Unterart, wobei die Schätzungen, seit wann die Füchse sich auf dieser Insel befinden, weit auseinandergehen. Je nach Autor wird der Inselbestand seit 800 bis 3.800 Jahren auf Santa Catalina vermutet.

Zu den Kalifornischen Kanalinseln zählen zwei weitere Inseln, auf denen sich jedoch keine Fuchsbestände entwickeln konnten. Anacapa Island hat keine zuverlässigen Frischwasserquellen und die Insel Santa Barbara ist zu klein, um den Nahrungsansprüchen eines Fuchses zu genügen.

Insel-Graufüchse bilden normalerweise monogame Paare. Ab Januar, wenn die Ranzzeit beginnt, kann man die Paare häufig gemeinsam beobachten. Die Tragzeit beträgt zwischen 33 und 50 Tagen, so dass die Welpen von Ende Februar bis Mitte März zur Welt kommen.

Die Füchsin bringt zwischen ein und fünf Welpen in einem Bau zur Welt. Die normale Wurfgröße besteht allerdings aus zwei bis drei Welpen. Das Muttertier säugt die Welpen sieben bis neun Wochen lang. Im Frühsommer verlassen die Welpen den Bau. Geschlechtsreif sind die Jungfüchse bereits in einem Alter von 10 Monaten. Die Weibchen paaren sich normalerweise vor Abschluss ihres ersten Lebensjahres.

In der Wildnis erreichen Insel-Graufüchse ein Lebensalter von vier bis sechs Jahren. In Gefangenschaft werden sie bis zu acht Jahre alt.