Jordan Edwards, 15 år, dog efter att Roy Oliver sköt ett gevär i en bil som körde iväg från en fest i Dallas förort Balch Springs.
Polisen sa till att börja med att bilen vände "aggressivt" mot polisen, men filmer misskrediterar det påståendet.
Polischef Jonathan Haber sa att han "misstag".
Officer Oliver har fått sparken kränker flera avdelningspolicyer, ett polis uttalande sade, och tillägger att avdelningen "kan inte ge ytterligare detaljer om vilka politik har brutits eftersom Roy Oliver kan överklaga uppsägningen".
Officer Oliver sköt in i en bil full av tonåringar när de lämnade en fest på lördag kväll, Chief Haber sa efter att ha granskat kroppskamera video.
Bilen körde faktiskt framåt - bort från polisen - och vände sig inte mot dem när skotten avfyrades, förklarade han.
"Jag var oavsiktligt fel igår när jag sa att offrets fordon backade längs vägen", sade Haber på måndagen.
"I själva verket, enligt videon som jag såg, var fordonet på väg framåt när officerarna närmade sig."
Officerens beteende "uppnådde inte våra kärnvärden", sade polischefen.
Jordan, som satt i framsätet, dog efter att ha blivit skjuten i bakhuvudet.
Hans 16-årige bror och tre vänner greps på platsen och fördes till Dallas County Sheriff avdelning, där de intervjuades som vittnen.
Jordans dödsorsak har emellertid dömts till mord, vilket inte nödvändigtvis betyder att åtal kommer att väckas mot officeren.
Polisen och distriktsåklagaren i Dallas genomför en brottsutredning.
Händelsen inträffade på lördag kväll när polisen svarade på rapporter om minderårigas drickande på en husfest där omkring 100 barn hade samlats, sade grannarna.
Poliser var inne i hemmet och försökte hitta ägaren när de hörde utanför vad de trodde var skott, vilket orsakade panik i hemmet när folk flydde.
Efter att ha gått ut avfyrade polisen flera skott som dödade Jordan, en förstaårs amerikansk fotbollsspelare på Mesquite High School.
Hans tränare, Jeff Fleener, berättade för Dallas Morning News att han var "krossad och förkrossad" för att få veta att Jordan hade dödats.
"Du skapar en checklista över allt du vill ha i en spelare, en son, en lagkamrat, en vän, och Jordan hade allt detta. Han var den där ungen, sa han.
En vaka hölls på skolan på måndag kväll, och skoldistriktet sade att de "sörja denna fruktansvärda förlust".
Lee Merritt, advokat för Jordans familj, krävde att polisen skulle gripas på måndag.
"Vi förklarar krig mot dåligt polisarbete", sade han som Jordans föräldrar satt tyst bredvid honom, torka deras ögon med vävnader och stirra nedåt.
"Amerika i hela landet måste komma på ett sätt att övervaka sina medborgare utan att döda dem", fortsatte han.
En poliskår i Texas har ändrat en viktig detalj i skottlossningen av en obeväpnad svart tonåring, mitt uppe i ett stigande rop på att polisen ska arresteras.