Mitten im Neandertal, wo 1856 das weltweit bekannteste Humanfossil geborgen wurde, wurde im Jahr 1996 das Neanderthal Museum eröffnet. In der Ausstellung wird die Geschichte der Menschheit von den Anfängen vor über vier Millionen Jahren bis in die Gegenwart hinein erzählt.

Der Gang durch das Museum beginnt mit der Geschichte des Neandertals und der Fundgeschichte des Neanderthalers. Im einführenden Teil der Dauerausstellung „Eine Reise durch die Zeit“ erwartet die Besucher eine beeindruckende Inszenierung: Eine raumgreifende Holzkonstruktion aus über 300 verschieden großen Dreiecken stellt den menschlichen Stammbusch dar. Darauf stehen sechs spektakuläre Hominine der niederländischen Bildhauer Adrie und Alfons Kennis, darunter so berühmte Funde wie „Lucy“. Auf den Einführungsraum folgen die fünf Themenräume „Leben und Überleben“, Werkzeug und Wissen“, Mythos und Religion“, „Umwelt und Ernährung“ sowie „Kommunikation und Gesellschaft“. In jedem Themenraum wird ein chronologischer Abriss der Menschheitsentwicklung gegeben. Neanderthaler bilden jeweils einen Schwerpunkt der Präsentation. Das Neanderthal Museum erzählt als Erlebnismuseum durch multimediale Inszenierungen und Hörerlebnisse den Besuchern die Geschichte ihrer Entwicklung.

Im August 1856 werden in der sogenannten „Feldhofer Grotte“ bei Kalkabbauarbeiten jene Knochen gefunden, die schon bald als Skelettreste eines eiszeitlichen Menschen identifiziert werden. Diese ursprüngliche Fundstelle wurde bei Bergbauarbeiten zerstört und galt lange als verschollen, konnte aber durch Ausgrabungen des Rheinischen Amtes für Bodendenkmalpflege in den Jahren 1997 und 2000 wiederentdeckt werden. Seit 2002 steht die Fundstelle des Neanderthalers Besuchern als archäologische Erinnerungslandschaft offen. Die historischen und natürlichen Zeugnisse des Ortes wurden mit erklärenden architektonischen Elementen zu einer außergewöhnlichen Inszenierung zusammengefügt. Teil der Inszenierung sind mächtige Steinkreuze, die den Fundort markieren. Eine 200 Meter lange Zeitachse mit kulturellen Meilensteinen symbolisiert 2,5 Mio. Jahre Geschichte der Gattung Homo. Infokreuze mit Lese- und Hörtexten bieten entscheidende Hinweise zum Verständnis der Talgeschichte. Wie im Museum wird die Geschichte des Ortes in eine große Erzählung eingebunden, die über ein Audiosystem hörbar wird. In den Texten kommen historische Zeugen, die das Tal in seiner ursprünglichen Form kannten, in Zitaten zu Wort und machen Geschichte erlebbar.