Wcześniejsze odkrycie (jaskinia Engis, 1829) fragmentu czaszki 2-3-letniego dziecka neandertalczyka uznano dopiero w 1936 roku. Wcześniej klasyfikowano ją do anatomicznie współczesnych ludzi. Podobnie cechy czaszki kobiety znalezionej w Forbes’ Quarry (Gibraltar, 1848) zostały rozpoznane jako neandertalskie dopiero w 1864 roku. Wiele innych znalezisk było źle udokumentowanych, datowanych i obciążało naukową debatę.
Obecnie nauka dysponuje dużą liczbą szczątków pochodzących od ponad 400 osobników H. neanderthalensis, stawiając go na pierwszym miejscu wśród najlepiej opisanych hominidów, a raczej z coraz większą pewnością zaliczając go do jednej z wcześnie żyjących grup ludzkich. Jego szczątki znaleziono w Hiszpanii, Francji, Włoszech, Wielkiej Brytanii, Niemczech, Belgii, Chorwacji, Izraelu, Iraku, Portugalii, Rumunii, Czechach oraz Polsce.