Die ersten Erforscher des Höhlensystems waren die prähistorischen Menschen, die bei ihren Höhlentouren zahlreiche Spuren hinterlassen haben (Knochen, Werkzeuge, Töpferwaren...).

Der erste Höhlenforscher, der über seine Forschungen schriftliche Berichte abgefasst hat, war Jules de Malbos (1854), ein Naturforscher aus dem Gebiet der Ardèche, der über den natürlichen Eingang, den Aven de la Cocalhère, in den Hauptteil der Höhe gelangte, die Cocalhère-Basse. Jules de Malbos entdeckte auch weitere Eingänge in das Höhlensystem wie die Goule de Sauvas.

Erwähnenswert ist auch der Forschungsgang von Gaupillat im Jahr 1892 (ein Cousin des berühmten Forschers Martel), der bis zum ersten See im Höhlenteil Cocalhère-Basse vordrang, 1900 m vom Eingang entfernt.

Im Jahr 1937, ebenfalls im Cocalhère-Basse, führte Robert de Joly sein Team bis zu einem Siphon, einem dauernd (oder bei Hochwasser) überflutetem Höhlenteil, 2500 m vom Eingang entfernt, und gelangte so in eine höher gelegene Etage.

Später dann, in der Zeit von 1953 bis 1966, unternahm die Gesellschaft für Speläologie und Urgeschichte Gard-Ardèche (SSPGA) eine methodische Erforschung des Höhlensystems. 1953 zum Beispiel entdeckte die SSPGA, ausgehend von den Sälen, die heute für Besucher ausgebaut sind, den "Brunnen des Abenteuers" (Puits de l'Aventure), der einen unterirdischen aktiven Bach speist. Das war das erste Mal, dass in einem Höhlenkomplex fließendes Wasser entdeckt wurde (seitdem befördert eine Pumpstation das Wasser an die Erdoberfläche).

Die ersten Gestaltungen des Außengeländes rund um die Höhle von Cocalière wurden 1965 unternommen. Die Bohrung des Tunnels (Abstieg) erleichtert den Zugang in die Höhle. So wurde 1966 ein Höhlennetz (Réseau des Spéloufis oder Réseau des Beaumettes) entdeckt, das sehr schön konkretioniert und noch nicht für Besucher ausgebaut wurde.

Die Forschungen wurden oft von den großen Wasseransammlungen behindert. Ab 1953 wurden an mehreren Stellen Abpumpversuche unternommen. Diese Pumpstellen werden Peyraous genannt. Diese Versuche blieben jedoch erfolglos und im Jahr 1955 setzte der Tod eines Tauchers am Peyrou von Chadouillet dieser Art der Höhlenerkundung ein Ende.

Glücklicherweise konnten zwischen 1969 und 1999 speläologische Taucher, die spezialisierten Gruppen angehörten, in Peyrejal, in der Goule de Sauvas und Cocalière mehrere Siphons durchqueren. Die Tauchgänge führten zu der Entdeckung kilometerlanger Galerien, die die Verzweigungen des Höhlensystems aufzeigten. So stieg im Jahr 1999 B. Poinard an dem Peyrou de Chadouillet in über 80 m in die überfluteten Gänge ab, ohne den Boden zu erreichen.

Die Erforschung der Beaume de Chazelles, die 1937 von R. de Joly begonnen und zwischen 1950 und 1970 von der SSPGA fortgesetzt wurde, wird noch heute weitergeführt. Das gigantische Netz konnte noch nicht bis zu den im Norden liegenden Höhlenteilen erforscht werden.