En el año 2000 el Equipo de Investigación de Atapuerca (EIA) comenzó una prospección arqueológica para conocer los asentamientos prehistóricos que se conservaban alrededor de las cuevas. Se documentaron alrededor de 200 asentamientos al aire libre, de los cuales 30 pertenecen al periodo denominado Paleolítico medio, momento en el que Europa en general y Atapuerca en particular, estaba habitada por grupos neandertales.
En la sierra de Atapuerca se han excavado ya cuatro de estos asentamientos de neandertales (Valle de las Orquídeas, Hundidero, Hotel California y Fuente Mudarra) con cronologías que van desde los 70.000 hasta los 40.000 años y que nos arrojan luz sobre la vida cotidiana de estos grupos de cazadores-recolectores que poco tiempo después de estos 40.000 años, desaparecen sin dejar rastro.