Eram 32 indivíduos, atirados pela fenda da Cueva Mayor, um poço seco e profundo, em um sepultamento aparentemente ritual, talvez mostrando um princípio de capacidade de abstração e o surgimento da religiosidade.
Nesse conjunto, não há restos de crianças menores de três anos de idade. Tampouco foram achados indivíduos maiores de 35 anos de idade. São quatro crianças menores de 13 anos, onze adolescentes entre 13 e 17 anos e só treze pessoas com mais de 30 anos. Aventa-se a hipótese de se tratar de um grupo de caçadores atacados por alguma enfermidade ou feridos numa caçada malsucedida. Outra hipótese, mais fantasiosa, sustenta que a enfermidade teria acontecido longe da serra, mas que só os indivíduos mais fortes, isto exclui crianças muito novas e anciãos, teria chegado à serra, onde morreram e receberam sepultamento.
Relativamente a sexo, nove indivíduos eram masculinos, nove mulheres e o resto não pôde ser identificado.
Os esqueletos revelam homens com altura superior a 1,75 metros, alguns dos quais chegando a 1,80 metros e até 80 quilos, e mulheres com altura rodeando 1,70 metros.
A análise dos dentes mostra um período de escassez de alimentos e doenças: um terço dos indivíduos mostram sinais de desnutrição ou enfermidades. Um dos crânios indica óbito por septicemia ou infecção generalizada, que começou nos dentes e chegou quase à órbita ocular. Abundam sinais de recebimento de golpes. Um dos indivíduos era surdo pelo crescimento de um osso interno, talvez decorrente de uma oitite crônica.
Eles usavam palitos para limpar os entredentes, como mostram marcas nos dentes. Não há cáries, mostrando dieta com pouco carboidrato.
Em Isernia della Pineta (Itália), há artefatos líticos atribuídos a esse gênero, com a mesma datação dos restos humanos de Sima de los Huesos. Em Orce, centro-sul da Espanha, também foram encontrados instrumentos da indústria do Antecessor, datada de um milhão de anos.
Nesse período, ocorreu um fenômeno exclusivo da Eurásia: formas locais do gênero Homo Erectus ficaram isolados em meio às geleiras do norte, dos Alpes e dos Pirineus e evoluíram para o gênero Homo Neandertalensis há cerca de 100 mil anos atrás. Esse novo gênero apresentava crânio maior, indicando capacidade intelectual maior que a de seus predecessores, necessária à sobrevivência no clima hostil da Europa.
Entre os Neandertais, se desenvolveu uma adaptação funcional da Tradição Acheulense, conhecida pelo nome de Técnica Musteriense, surgida há cerca de 90 mil anos e caracterizada pela fabricação de raspadores laterais, para a raspagem de couros, e objetos serrilhados e denticulados. Junto vieram os buris (instrumentos de ponta quadrada, para cortar e esculpir), perfuradores e bolas de sílex. As pontas de pedra eram provavelmente encaixadas em bifurcações feitas nas hastes, para formar lanças. As bolas possivelmente serviriam com boleadeiras.
Surgiram, também, indústrias regionais, adaptadas a diferentes meio-ambientes: o Vasconiense, os da Europa Central, o pontiense italiano, o do tipo Tata húngaro e outros. Dessa maneira, entre os períodos Pleistoceno Médio e Pleistoceno Superior, a Europa vê a coexistência de indústrias líticas distintas: Acheulense, Epiacheulense, vários tipos de Musteriense e outros tipos mal definidos. A Tradição Musteriense dominou a Europa e durou até cerca de 33.000 a.C.
Sua indústria revelava serem dotados de visão espacial e capacidade de abstração, habilidades necessárias para programar e calcular o ângulo de incidência para tirar lascas do núcleo de pedra, bem como projetar mentalmente o resultado desejado.
Seus criadores, os Neandertais, eram caçadores que se vestiam de peles de animais, para proteger-se do frio, fabricavam e usavam instrumentos perfurantes e machados para descarnar suas presas.
A alimentação deles era provida quase exclusivamente por proteína animal, que permitiu a seu metabolismo acumular gorduras para enfrentar os rigorosos invernos. Ervas e outros vegetais eram consumidos mais como remédios. Entre os animais que compunham sua dieta, o gamo se destacava. Todavia, discussões recentes levantaram a hipótese de que também os Neandertais talvez não tivessem tecnologia suficiente para organizar caçadas. Nesse caso, eles se alimentariam e se proveriam de ossos de animais mortos por causas naturais ou por seus predadores. A descoberta de uma pontas de lanças fincadas no pescoço de um burro selvagem no sítio sírio de Umm el Tlel, datado de 50 mil anos, parece resolver a questão.