Después de perder todo un día en este problema (usando Virtualbox 5.0.12 en Arch Linux), finalmente lo resolví de la manera que sugiere la respuesta de thomthom. Para aquellos que no están seguros sobre el procedimiento exacto, el comando que clona una máquina completa (incluidas las instantáneas) es:
VBoxManage clonevm --mode all --basefolder </new/path/> --register <VM_to_clone>
Obtenga el nombre de la VM con
VBoxManage list vms
Si es necesario, indique la ruta y el nombre.
Finalmente, verifique si todo está bien y elimine el original.
Eso es todo, de verdad. No es necesario molestarse con archivos xml o un editor hexadecimal. Tampoco es necesario usar una GUI.
http://www.virtualbox.org/manual/ch08.html#vboxmanage-clonevm