1907'de Almanya'nın Heidelberg yakınlarındaki Mauer kasabasında bir kum ocağında işçiler, kalın ve dişsiz bir alt çene fosili buldular. Otto Schoetensack ertesi yıl bu çeneyi Homo heidelbergensis adıyla tanımladı. O günden bu yana Avrupa (Atapuerca-İspanya, Boxgrove-İngiltere, Bilzingsleben-Almanya), Afrika (Kabwe-Zambiya, Bodo-Etiyopya) ve muhtemelen Çin'de aynı tip fosiller bulundu.

Heidelbergensis, Homo erectus'tan miras alınan iri kaş kemiklerini taşıyordu ama beyni belirgin biçimde büyüktü — yaklaşık 1.100-1.400 cm³, yani modern insanla aynı aralıkta. Boyları 1,70-1,80 m, yapıları ağır ve kaslıydı. Acheul el baltalarını gelişmiş biçimde yaptılar, Almanya Schöningen'de bulunan 400 bin yıllık ahşap mızraklar onlara atfediliyor — bu, kontrollü uzun mesafeli av için açık kanıttır.

Genetik ve fosil verilerin günümüzdeki uzlaşı çerçevesi şu: yaklaşık 700 bin yıl önce Afrika'daki bir heidelbergensis topluluğu, Avrasya'ya geçen Avrupa heidelbergensis topluluğundan ayrıldı. Avrasya kolu zamanla Neandertallere ve onlarla kardeş tür olan Denisovalılara dönüştü; Afrika kolu ise Homo sapiens'in atası oldu. Tartışmalı: bazı paleoantropologlar heidelbergensis'i bir 'çatı tür' olarak görüp Afrika ve Avrupa bireylerini farklı taksonlara ayırmayı önerirler. Yine de iki ana hat — Neandertal/Denisova ve sapiens — bu noktada ayrıldığı geniş kabul görür.

İspanya'daki Atapuerca'da Sima de los Huesos ("Kemiklerin Çukuru") sahası, en az 28 heidelbergensis bireyine ait fosil topluluğu içeriyor; vücutların kasıtlı olarak bir mağara şaftına atıldığı, dolayısıyla ilk ölü gömme davranışlarından bir izlenim olabileceği düşünülüyor. Eğer doğruysa, bu varlıkların ölümle ilgili bir kavramı olduğunu — bilişsel sembol dünyasının başlangıcını — gösterir.