Экспозиция дает представление о первоначальном заселении человеком современного физического типа территории Центральной Азии и Сибири, древнейших памятниках в различных частях этой необъятной территории, возможных путях миграции. Подчеркиваются специфические условия обитания, хозяйственной и культурной деятельности тех, кто оставил следы своего пребывания на древнейшей стоянке открытого типа Карама (возраст около 800 тыс. лет) и уникальном памятнике с многослойными отложениями Денисова пещера в Горном Алтае. Большое внимание уделено находкам эпохи верхнего палеолита. Для более подробного изучения многообразных палеолитических комплексов в зале, в дополнение к основной экспозиции, смонтировано несколько ярусов выдвижных витрин, позволяющих на специализированных экскурсиях более углубленно знакомиться с конкретными материалами, входящими в круг научных интересов специалистов в области палеолита. Важное место занимают реконструкция процесса изготовления орудий в технике леваллуа и сами орудия, полученные этим методом; показана эволюция способов их изготовления. Демонстрируется новое направление научных исследований – экспериментальная археология. В основе ее – изучение древних технологий и изготовление с их помощью орудий, аналогичных древним, с использованием архаичных материалов и приемов.