Entre 1990 et 1995, des fouilles archéologiques ont été menées par la Junta de Andalucía. En 1996, les recherches ont été centralisées au Centre européen de recherches préhistoriques de Tautavel (France). En raison de sa complexité, ce projet a nécessité l'intervention de nombreux organismes nationaux et internationaux. La grotte de Zafarraya est petite et peu confortable. Son entrée est située au sud et à quelques mètres de la grotte se trouvent des affleurements de silex, utilisés autrefois par les Néandertaliens. Les restes humains néandertaliens trouvés dans la grotte sont nombreux, bien que la plupart d'entre eux soient fragmentaires. Parmi les ossements fossiles néandertaliens de la grotte de Zafarraya, il faut souligner ceux qui ont été exhumés de l'intérieur du foyer, composés de deux fémurs, d'un tibia et d'une mandibule.
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