Predstavy, ako vyzeral v skutočnosti neandertálec, sa v priebehu 19. a 20. storočia medzi vedcami rôznili. Od pôvodného názoru, že išlo o primitívneho tvora so zvieracou tvárou – „napoly človeka a napoly zvieraťa“ dnešná moderná archeológia upustila.
Na základe najnovších výskumov s využitím najmodernejšej počítačovej techniky sa prikláňa k názoru, že neandertálec bol už v mnohom podobný dnešnému človeku Homo sapiens sapiens, i keď mal ešte niektoré telesné znaky mohutnejšie než súčasný človek (napr. nadočnicové oblúky, hrubšie kosti).
U nás sú známe mnohé vyobrazenia pravekých neandertálcov v podaní vynikajúceho českého maliara a ilustrátora Zdeňka Buriana (1905-1981).
Pravekí lovci vo svojom tábore - obraz Zdeňka Buriana