Oltre a queste testimonianze così remote della presenza umana nel Finalese, riferibili a Homo heidelbergensis, la Caverna delle Fate è particolarmente importante per la Preistoria dell’Italia nord-occidentale in quanto, da strati databili a circa 70mila anni fa, provengono 16 reperti umani frammentari ed incompleti appartenenti all’Uomo di Neandertal.
Tali resti ossei, in parte recuperati da G.B. Amerano alla fine dell’Ottocento ed in parte venuti alla luce nel corso di scavi più recenti, comprendono resti di adulti e bambini.

Nella Caverna delle Fate i Neandertaliani hanno lasciato traccia della loro esistenza anche attraverso focolari e numerosi utensili in pietra scheggiata.
Per costruire i loro attrezzi essi usavano pietre di diversa natura: principalmente quarzite e soprattutto calcari. Questo fatto, oltre a docu­men­­­tare un certo opportunismo, dimostra anche l’elevata abilità tecnica raggiunta, tale da consentire comunque di ricavare efficaci strumenti da supporti litici piuttosto scadenti.

La grotta ha inoltre conservato numerosi resti di orso delle caverne (Ursus spelaeus) che visse tra 200mila e 20mila anni fa circa. L’orso delle caverne era diffuso in gran parte del territorio europeo, con esclusione delle aree più meridionali. Esso prediligeva ambienti a media forestazione o a vegetazione rada con clima da temperato fresco a quasi freddo.
Nei mesi invernali l’orso speleo entrava in letargo in grotta: questo particolare comportamento ha consentito il rinvenimento di una grande quantità di resti ossei di esemplari che morivano all’interno delle cavità dove si erano riparati, tra cui proprio la Caverna delle Fate.
Uno scheletro completo di orso è esposto nelle sale del Museo Archeologico del Finale, insieme a numerosi reperti provenienti da questa caverna.