El Abrigo de Navalmaíllo, por su parte, fue descubierto en 2002. A diferencia de la Cueva del Camino, éste se trata de un campamento de neandertales, fechado en unos 70.000 años, que conserva los restos de las actividades que grupos de homínidos realizaron aprovechando el abrigo de la roca. Aquí se conserva un interesante conjunto de industria lítica musteriense, principalmente realizada en cuarzo, que es el material más abundante en los alrededores, así como una rica asociación faunística producto del consumo de esos homínidos.

Es un gran abrigo de unos 300 m² con las cornisas desplomadas. Destaca por la riqueza y buen estado de conservación de su registro arqueológico y paleontológico. Fue un lugar de habitación en el que el Homo neanderthalensis llevó a cabo tareas domésticas. Como ocurre en distintos yacimientos europeos de similar cronología, la industria del Abrigo de Navalmaíllo muestra una marcada tendencia al microlitismo. Es igualmente reseñable el consumo de carne. Los restos de fauna, principalmente de herbívoros, presentan abundantes marcas de corte y fracturas en fresco. Los estudios de huellas de uso confirman la utilización de las herramientas en estas tareas de descuartizado, así como en otras relacionadas con el trabajo de la madera o de la piel.

La principal ocupación del abrigo se corresponde al nivel F, para el que contamos con fechas entorno a los 70.000 años. En este nivel, la presencia de hogares y concentraciones de restos indican la existencia de cierta estructuración del espacio y confirman la intensidad de la ocupación humana.