古猿人洞因状酷似葫芦，又称葫芦洞。1993年3月13日，这里出土了较完整的古人类头骨化石，“南京直立人”从此震惊世界。一号头骨为一成年女性，二号头骨是一成年男性。南京直立人的发现将南京人的历史往前推进了数十万年，这里也成为全国重点文物保护单位。游客可以在这里近距离感受汤山猿人的逼真容貌和生活场景。
探秘之旅中可体验“挖掘考古”
南京直立人化石遗址博物馆内部，互动体验区的设置是一大特色亮点。游客可通过亲身体验，更直观地了解直立人与现代人的区别。其中，地层天书展厅中，微缩复原了汤山——方山五亿年来地层变迁情况的沙盘，轻轻触碰剖面故事按钮，就会出现一道光束把你带到相应的剖面及生物化石前，仿佛真的实现了“穿越”。
此外，人类密码展厅中也有很多互动小游戏，游客可以领取小铲在勘探坑里“挖掘”并发现动物骨头化石，并对其进行扫描，进而看到这个骨化石的更多数据信息。还可以通过大屏幕将杂乱的动物骨头碎片重新复原到动物骨架上，并看到动物名称、种类、生存年代等信息。“X射线扫描仪”还能呈现游客骨架信息，了解到现代人和古代人类的骨架结构对比信息。
整个遗址博物馆以“汤山地质”为基础，“生命进化”为线索，演绎了沧海桑田的地质变迁和人类进化史。
