E' la "5° grotta" della classificazione di E. Rivière. E' una delle più vaste grotte del complesso; con l'ingresso rivolto verso Sud, è profonda 28 m e larga circa 7 m. La Barma Grande fu scavata da F. Forel nel 1858, da S. Bonfils in varie campagne di scavo, dal 1858 al 1892, da Costa de Beauregard nel 1868, da E. Rivière dal 1870 al 1875, da L. Orsin nel 1833, dal Principe Alberto I di Monaco e G. Saige nel 1882 e 1883.N el 1883 il prof. Leone Orsini, da Ventimiglia, eseguì ricerche nella Barma Grande e depositò il materiale raccolto nel Regio Museo Geologico di Genova. Tra il 1883 e il 1884 il collezionista Jullien e S. Bonfils scoprirono uno scheletro umano, di un maschio adulto, cosparso di ocra e accompagnato da lame in selce, e statuette antropomorfe in steatite. Nel 1892, il cavatore Francesco Abbo iniziò a demolire la Barma Grande, essendone il proprietario. Tali scavi rimossero una ingente porzione di deposito e condussero alla scoperta di vari scheletri umani (alcuni dei quali furono lasciati al posto di ritrovamento nella grotta stessa),tra i quali la famosa triplice sepoltura gravettiana. La sepoltura comprende gli scheletri di un Homo sapiens adulto di alta statura e di due giovani (secondo gli studi più recenti sul DNA antico due ragazze, probabilmente sorelle, sepolte dunque con il padre o altro stretto parente). I tre vennero sepolti contemporaneamente nella stessa fossa con ricco corredo comprendente lunghe lame di selce proveniente da giacimenti francesi, oggetti ornamentali e di vestiario fabbricati con conchiglie, denti di cervo, vertebre di salmonidi, avorio di mammuth. Successivamente vennero realizzati scavi dall'Istituto Italiano di Paleontologia Umana nel 1928, 1929 e 1938. Quando nel 1928 furono riprese le ricerche alla Barma Grande, oltr 15 m di deposito erano stati asportati dagli scavi e dagli sterri precedenti e dell'imponente stratigrafia rimanevano solo i livelli più bassi, attribuibili al Musteriano.Le prime campagane di scavo, dirette da A.C. e G.A. Blanc, interessarono il deposito interno alla grotta, che venne esplorato con una trincea di circa 12x4 m per una profondità massima di 6 m, fino alla sottostante spiaggia fossile e al fondo roccioso. La campagna di scavo del 1938, diretta da L. Cardini, estese l'indagine ai depositi esterni alla cavità, grazie alla demolizione del muro che ne chiudeva l'ingresso. Anche in questo caso fu raggiunta la spiaggia fossile, successivamente indagata nel 1942. Negli anni '70 del secolo scorso, G.Vicino rilevò nella grotta la presenza di incisioni parietali riferibili al Paleolitico superiore