Pero lo que vemos actualmente es el resultado de millones de años en donde los ríos subterráneos fueron descendiendo hasta la altura actual. Esto implica la formación de kilómetros de galerías subterráneas que han quedado abandonadas y actualmente secas. Durante décadas, los espeleólogos han explorado tanto estas galerías secas como por las que circulan el río subterráneo, con el resultado espectacular de que el conjunto de cavidades Palmarito-Novillo tienen más de 59 km de recorrido. En 1954 el Dr. Antonio Núñez Jiménez cita por primera vez la existencia del río subterráneo del Palmarito diciendo: «Resulta curioso que todos estos valles se comunican unos con otros a través de lechos fluviales subterráneos: de Viñales se puede pasar al valle de Ancón, situado al norte por la cueva que sirve de cauce al río de igual nombre» (Palmarito). A partir de 1968 se inician las exploraciones espeleológicas por parte de grupos cubanos y mixtos con españoles e ingleses, que se han prodigado hasta la actualidad. Durante estas exploraciones se ha ido levantando un mapa topográfico que permite saber el recorrido de las galerías. Los datos de la última expedición del año 2019 muestran que, con el recorrido actual de 59 km, es la cueva de mayor recorrido de toda Cuba. Hay que destacar las exploraciones en el año 2000, de un sifón en la surgencia del Palmarito por parte de grupo del programa de Televisión Española «Al Filo de lo Imposible».