Вскоре весь ученый мир с волнением и изумлением читал статью Картальяка «Моя вина», в которой он публично признавался в своих ошибках. А 1 октября 1902 года Картальяк, сопровождаемый молодым аббатом Анри Брейлем — в будущем одним из крупнейших исследователей культуры каменного века, стоял у скрытой низким кустарником темной расщелины, ведущей в пещеру Альтамира. Перед этим он встретился с дочерью покойного Саутуолы Марией и попросил ее о прощении за несправедливость к ее отцу и его величайшему открытию и за то, что поставил под сомнение доброе имя Марселино де Саутуолы.
Вдвоем с Брейлем они спустились в пещеру. И здесь Картальяк впервые увидел то, против чего так решительно боролся на протяжении двадцати лет. Действительность превзошла все его ожидания: перед его взором предстало не менее ста пятидесяти поистине великолепных изображений. «Речь здесь идет об одной из вершин искусства, о вершине, которая попадается раз во многие сотни лет, может быть, раз в тысячелетия» — таков был окончательный вердикт исследователей. В это же время и другой оппонент Саутуолы — Арле, как и многие другие специалисты, также посетил Альтамиру и также отрекся от своих предыдущих высказываний и признал подлинность рисунков.
Открытие рисунков в Альтамире стало началом изучения пещерной живописи времен палеолита. Многие десятки подобных пещер с палеолитическими рисунками были обнаружены позднее в самых различных местах Европы и Азии. В числе самых значительных открытий палеолитического искусства- пещеры Ласко (1940), Руффиньяк (1956), Дель Ромито (1961), Капова пещера на Южном Урале (1959) и Хоит-Цэнкер Агуй (1972) в западной Монголии. На сегодняшний день расписных палеолитических пещер в одной лишь Западной Европе насчитывается более ста пятидесяти, и они многое поведали о людях каменного века. Рисунки, гравюры, разнообразные статуэтки свидетельствуют о том, что первобытные охотники были далеко не такими примитивными, какими они представлялись ранее. Эти современники мамонтов и шерстистых носорогов поднялись на такой художественный уровень, который оставался недостижимым для последующих поколений людей в течение многих тысячелетий. Но в отличие от позднейших эпох о том времени не осталось ни письменных сообщений, ни косвенных упоминаний, поэтому о смысле и назначении этого искусства специалисты могут только догадываться по размещению рисунков, гравюр и скульптур, по сюжетам изображений, а также на основании археологических находок.