À Cap Blanc, les artistes ont creusé la roche plus qu’ils ne l’ont peinte. La frise occupe treize des seize mètres de l’abri et rassemble une dizaine de chevaux, dont un spécimen atteint 2,15 mètres, trois bisons au minimum, un bouquetin et quelques figures indistinctes. La vigueur et la profondeur des reliefs, obtenus sans doute avec des pics de silex mis au jour lors des fouilles, en font l’une des grandes réalisations de la sculpture monumentale du Paléolithique supérieur. Des traces d’ocre rouge suggèrent que les animaux étaient aussi colorés.
L’abri est aussi précieux pour ce qu’il dit des modes de vie. Contrairement aux grandes grottes profondes, où l’on ne vivait pas, les abris sculptés comme Cap Blanc, le Roc-aux-Sorciers, la Chaire-à-Calvin ou Reverdit associent un décor et une occupation humaine. Ils prouvent que les hommes de la Préhistoire décoraient aussi leurs espaces de vie, et que l’art du Magdalénien ne se limitait pas aux cavités obscures. Très peu de sites sculptés de cette période sont connus aujourd’hui.
L’histoire de la découverte tient en quelques années. En 1908, Raymond Peyrille repère le gisement, sur les instructions de Jean-Gaston Lalanne, qui décrit les sculptures avec Henri Breuil en 1911. La même année, la construction d’un mur de protection met au jour sous la frise le squelette presque complet d’une femme, étudié par Denis Peyrony et Louis Capitan. Classé monument historique en 1910, l’abri a été acquis par l’État en 2006.