Selon les époques la grotte eut des appellations diverses : Grande Caougno (grande grotte), grotte de la Calbière (nom du lieu dit), grotte du Turc (XIXème siècle) ou grotte des forges puisqu'elle se situe à l'aplomb de forges renommées.
La grotte n'a sans doute jamais cessé d'être occupée et le porche a attiré les visiteurs de tout temps. Après les magdaléniens, les néolithiques ou les hommes de l'Age du Bronze occupèrent l'entrée. Les incursions suivantes attestées eurent lieu au début du XVIIème siècle. La plus ancienne inscription historique date de 1602. A partir de cette date la grotte sera constamment fréquentée, les visiteurs laissant sur les parois des inscriptions de tous ordres. Certains y commentent de bons souvenirs "Ici, j'ai perdu mon pucelage à l'age de 13 ans" . D'autres ne laissant que leur signature comme "Ruben de la Vialle" dans le Salon Noir en 1660.
Les premières visites organisées eurent lieu au XIXème siècle pour des milliers de curistes de la station thermale toute proche d'Ussat Les Bains. Un habitant de la commune payait une redevance et fournissait l'éclairage (qui jusqu'en 1904 était composé de vieux linges et de bottes de paille). Malheureusement, les concrétions de Niaux furent en grande partie cassées et vendues comme souvenirs jusqu'en 1820, date à laquelle le maire de Niaux s'y opposa formellement et fit placer à l'entrée de la grotte une porte en coeur de noyer.
Ces visiteurs ont dû voir les peintures du Salon Noir, qu'un guide dénommait en ce temps "le musée", sans se douter de leur ancienneté. Un préhistorien de Tarascon sur Ariège, le Dr Garrigou, écrivit même sur ses carnets en 1861 "il y a des dessins sur la paroi mais qu'est ce que cela peut bien être ?". Il fallut attendre que l'art paléolithique soit reconnu pour que les peintures de Niaux soient authentifiées. Le mérite en revient au Commandant Molard qui le 21 septembre 1906, dressant le plan de la grotte en compagnie de ses fils, remarqua les dessins et comprit leur similitude avec les oeuvres préhistoriques récemment identifiées en Dordogne. Emile Cartailhac et l'Abbé Breuil en firent l'étude et donnèrent une première publication en 1908.
- En 1925, à 770 mètres de l'entrée, Joseph Mandement, profitant d'une période de sécheresse franchit le lac vert après avoir cassé une barrière de concrétions lui permettant d'accéder à la galerie Cartailhac. Cette désobstruction permit de découvrir quelques dessins supplémentaires : trois bouquetins, un aurochs, peut-être un bison ainsi que des signes rouges.
- 24 ans plus tard , en 1949, un groupe de spéléologues accompagné d'Henri de Contenson découvrit une série d'empreintes humaines dans la galerie profonde.
- En 1953, la jonction fut faite avec la "galerie du Lion" de Lombrives. Ce passage ouvert fut aussitôt refermé pour maintenir l'équilibre climatique de la grotte.
- En 1949 puis en 1970, un prolongement de la galerie Cartailhac fut exploré et aboutit à la découverte de ce qui fut appelé le "Réseau Clastres". Long de plus d'un kilomètre, il n'est accessible qu'en plongée ou après pompage de plusieurs lacs. Lors de l'étude en 1970, il s'est avéré que les Magdaléniens pénétraient dans ce réseau par une autre entrée.
- Depuis 1970 la grotte n'a jamais cessé d'être étudiée tant sur le plan archéologique que géologique avec notamment le relevé des oeuvres parietales en 1980 et 1981 sous la direction de Jean Clottes et Denis Vialou et les premières datations en 1993.
