元谋猿人化石的发现，是地质学家的意外收获。1965年夏天，中国地质科学院地质力学研究所的钱方，浦庆余等在云南元谋盆地进行考察时，在元谋县东南5千米的上那蚌村的“元谋组”地层褐色黏土层内，发现了2枚属于同一个体的人类门齿化石。
元谋组地层属于早更新世。动物群研究表明时代相当早，绝灭种类约占94.9%。经多次古地磁测定，确定元谋猿人化石的年代为距今170万年前，但也有不同意见。后经过发掘，未再发现人类化石，但出土了3件石制品。
元谋猿人牙齿化石由胡承志和周国兴研究，命名为元谋直立人，形态上比北京猿人原始，体现出从南方古猿向直立人过渡的特征。
元谋猿人的化石材料和石制品资料发现均少。这些标本只能对早期古人类体质形态略见一斑，但它的发现，有着特殊的重要性。元谋猿人门齿已经具有铲形构造，这是蒙古人种的一个重要特征。元谋猿人的发现，对于中国探索早更新世甚至上新世的人类遗迹具有很大的启发。
