Het eerste menselijke fossiel dat als neanderthaler werd beschreven, werd ontdekt in 1856 in de Feldhofergrot in de Neandervallei, nabij Düsseldorf, Duitsland. De fossielen, ontdekt door kalkarbeiders in een steengroeve, bestonden uit een robuust schedelgewelf met een massieve gebogen wenkbrauwkam, minus het gezichtskelet, en verschillende botten van ledematen., De botten van de ledematen werden robuust gebouwd, met grote gewrichtsoppervlakken aan de uiteinden (dat wil zeggen oppervlakken bij gewrichten die meestal bedekt zijn met kraakbeen) en botschachten die van voor naar achter werden gebogen. De overblijfselen van grote uitgestorven zoogdieren en ruwe stenen werktuigen werden ontdekt in dezelfde context als de menselijke fossielen. Bij het eerste onderzoek werden de fossielen door anatomen beschouwd als de oudste bekende mensen die Europa bewoonden. Anderen waren het daar niet mee eens en bestempelden de fossielen H. neanderthalensis, een soort die zich onderscheidt van H. sapiens., Sommige anatomen suggereerden dat de botten die van de moderne mens waren en dat de ongebruikelijke vorm het resultaat was van pathologie. Deze vlaag van wetenschappelijk debat viel samen met de publicatie van On The Origin of Species (1859) door Charles Darwin, die een theoretische basis verschafte waarop fossielen konden worden gezien als een directe registratie van het leven in de geologische tijd. Toen in 1886 in Spy, België, twee fossiele skeletten werden ontdekt die op de originele feldhofer-resten leken, werd de pathologische verklaring voor de merkwaardige morfologie van de botten opgegeven.,