1981年9月18日，小组成员在土门镇骑子鞍山下公路附近的一个山洞里发现了疑似古猿人头盖骨化石和其他伴生动物化石。化石辗转送到北京，经过北京大学文博学院教授、旧石器考古专家吕遵谔鉴定，依据化石上所呈现出的“人字缝”、石化程度和伴生动物化石判断，极有可能是古猿人的头盖骨化石 <ref>[https://site.douban.com/294996/widget/notes/193439325/note/645756041/ 【续-人类学】中国旧石器文化-第六篇 (1)]，豆瓣，2017-11-19 </ref> 。

北京大学文博学院教授、旧石器考古专家吕遵谔确定，由于伴生动物肿骨鹿已在20万年前灭绝，所以这批人类骨骼化石年代至少应在20万年以前。再根据其他伴生动物化石并且参照北京猿人化石的年代，最后吕遵谔断言：“沂源猿人是比北京猿人稍晚一点，即四五十万年以前的直立人。可以肯定地说，沂源猿人是在山东发现的最早的古人类，也可以说是最早的山东人 <ref>[http://www.china.com.cn/culture/txt/2007-11/07/content_9191556.htm 揭开山东人的远祖＂沂源猿人＂遗迹的谜底（组图）]，中国网， 2007-11-7</ref> 。”