В 1959 году зоолог А. В. Рюмин открыл в пещере наскальные рисунки — красочные и рельефные изображения доисторических животных: мамонта, пещерного медведя, льва, зубра, дикой лошади. В 1960—1964 годах пещера исследовалась специальной экспедицией Института археологии Академии наук СССР под руководством О. Бадера.

С того времени к пещере началось паломничество туристов. О пещере писали и пишут немало. Но впервые ее обследовал и написал о ней более двухсот лет тому назад Петр Иванович Рычков — известный историк, географ и путешественник XVIII века.

В 1734 году П. И. Рычков был приглашен на должность помощника начальника Оренбургской экспедиции. С этого времени и до конца жизни он не покидал Оренбургского края, принимал участие в походах замечательных русских ученых и путешественников — И. К. Кириллова, В. Н. Татищева, И. И. Неплюева.

Оказавшись в первых числах января 1760 года по делам службы на Вознесенском медеплавильном заводе в Башкирии, Рычков узнал о существовании крупной пещеры, расположенной в 12 верстах вниз по реке Белой, и решил осмотреть ее. Вместе с ним отправились в путь несколько служащих завода, лекарь Графен, солдаты и хорошо знавшие места башкиры.

«Изрядный проспект» открылся перед путешественниками, когда они прибыли к месту. Вход в пещеру имеет вид грандиозного грота. Из-под задней его стены вытекает широкий поток воды, холодной и прозрачной; «сажен через 50 он впадает в реку Белую».

Прямо на восток от входа находится первый зал пещеры, который, отмечает Рычков, «от света снаружи можно и сеньми назвать». На правой стенке путники увидели три довольно большие скважины, но из-за крутости стен, без лестницы осмотреть их не смогли. «Сие место, — пишет Рычков, — никакой темноты не имеет, ибо довольно освещается оно предписанным первым притвором, или сеньми, отколь выход на свет; и можно почесть его за такое место, в котором для нужной обороны не одной тысячи оружейных людей способно стоять может».

В углу зала блестели, переливаясь, «ледяные столбики, длиною аршина на два, а иные и выше сажени, лед их был весьма чистой и прозрачной».

Арка открывает второй зал, «где навалены поперек всей пещеры каменья большие и малые». Здесь же удалось осмотреть несколько побочных ходов, которые в свое время (по мнению Рычкова) служили удобным убежищем для защиты и являлись ближайшим выходом на поверхность горы. В этом зале было тепло, так что путники «принуждены были, скинув шубы, в одних камзолах ходить, хотя в самый тот день прежестокий мороз был».

В третьем зале Рычков нашел, как он выражается, «сухую человеческую голову», пролежавшую в пещере многие сотни, а может быть, и тысячи лет. Здесь же, на стене, путники заметили летучих мышей, они были так смирны, что их без труда снимали со стен пещеры.