En dos de los abrigos se han hallado restos arqueológicos. En el abrigo II se documentaron varios niveles de ocupación. Una de las fases, la Neolítica, presentaba abundante cerámica lisa y decorada impresa cardial, característica de esta época. El último nivel de la excavación no aportó cerámica, pero si industria lítica, fechada en torno al VI Milenio a.C., y algunos fragmentos de objetos en hueso.
La fase neolítica ha permitido fechar algunas de las representaciones, en concreto las de los Grajos III y algunas de los Grajos II. En las cuevas de Peña Rubia (Cehegín) existen unas pinturas muy parecidas a las de Los Grajos; en esas cuevas también se ha documentado ocupación de esta época.
En los Grajos III se halló un enterramiento calcolítico colectivo de 7 personas, que corresponden a una mujer entre 15/20 años, a cuatro varones entre 35 y 50 años y dos individuos, de sexo no identificado, entre 20 y 25 años. Junto a ellos se halló un ajuar compuesto de dieciséis puntas de flecha de sílex, ocho collares con un total de 313 cuentas, siete varillas y un punzón de hueso.
Bajo el enterramiento colectivo se hallaron restos pertenecientes a una época anterior, el Neolítico, lo que ha permitido asociar, al igual que ocurre en Los Grajos II, la cerámica hallada con algunas representaciones pintadas en las paredes del abrigo rupestre.