元謀猿人化石的發現，是地質學家的意外收獲。1965年夏天，中國地質科學院地質力學研究所的錢方、浦慶餘等在雲南元謀盆地進行考察時，在元謀縣東南5千米的上那蚌村的“元謀組”地層褐色黏土層內，發現了2枚屬於同一個體的人類門齒化石。
元謀猿人化石發掘現場
元謀組地層屬於早更新世。動物群研究表明時代相當早，絕滅種約占94.9%。經多次古地磁測定，確定元謀猿人化石的年代為距今170萬年前，但也有不同見解。後經過發掘，未再發現人類化石，但出土了3件石製品。
元謀猿人牙齒化石由胡承誌和周國興研究，命名為元謀直立人，形態上比北京猿人原始，體現出從南方古猿向直立人過渡的特征。
元謀猿人的化石材料和石製品資料發現均少。這些標本隻能對早期古人類體質形態略見一斑，但它的發現，有著特殊的重要性。元謀猿人門齒已經具有鏟形構造，這是蒙古人種的一個重要特征。元謀猿人的發現，對於中國探索早更新世甚至上新世古人類遺存具有很大的啟發。