A l'image d'Edouard Piette à Lortet, Félix Garrigou et André de Chasteigner réalisent un sondage au bas de l'entrée inférieure. Ils découvrent des vestiges d'une fréquentation humaine qu'ils attribuent à l'Age du Renne. Par la suite, Félix Régnault reprend ces fouilles à plusieurs reprises. Il confirme l'intérêt archéologique de Gargas et fait débuter sa fréquentation par les hommes du paléolithique à l'Age de l'Ours. Aidé de plusieurs ouvriers, il vide le puits des oubliettes des squelettes d'ours et de hyènes des cavernes qui y sont morts, probablement piégés par les eaux. Plusieurs spécimens sont exposés dans les muséums d'histoire naturelle de Paris et Toulouse qui contribuent à la renommée de Gargas.