Le site de Payre est un gisement de la moyenne vallée du Rhône, daté de la fin du Pléistocène moyen et début du Pléistocène supérieur (fin du MIS 8 au début du 5) selon les analyses radiométriques et paléoenvironnementales. Lors de fouilles qui se sont déroulées de 1990 à 2002, ce gisement a livré une séquence de plusieurs niveaux archéologiques riches en matériel lithique, faunique et en restes humains. L'étude stratigraphique des différentes phases du remplissage permet de constater que les hommes ont occupé une grotte qui s'est effondrée avec le recul du versant. Le gisement est situé en bordure de la rive droite de la vallée du Rhône, en position de promontoire. Des indices d'occupations saisonnières sont fournis par l'analyse des restes fauniques. L'occupation de la cavité par l'ours est indépendante de celles des hommes. Les hommes ont utilisé en priorité du silex, ramassé dans la zone de Rochemaure-Meysse située à 10-20 km au sud, et ponctuellement de la vallée du Rhône. D'autres provenances ont également été mises en évidence, vers le sud, sur des secteurs de 20 à 60 km. Les hommes ont emprunté le réseau hydrographique local, parcouru le plateau et ses versants pour le silex, mais ont aussi récolté dans la rivière en contrebas des galets de basalte, de quartz et de calcaire pour le façonnage d'outils sur galet. Le quartzite provient du Rhône. Le silex, le quartz et le calcaire ont été débités sur place (silex), sur place ou à l'extérieur (quartz et calcaire). Tout au long de la séquence, une chaîne opératoire de débitage principale de type discoïde sur éclats et blocs de silex et quartz domine trois à cinq chaînes autres opératoires secondaires selon les niveaux. Les petits outils (environ 15%) sont avant tout en silex et en quartz et sont des racloirs et des outils convergents. Quelques outils sur éclat de grande dimension sont en quartzite, plus rarement en quartz et basalte. De rares outils bifaciaux sur grands éclats de silex ont été découverts ponctuellement à la base de la séquence. Pour toutes les occupations, la forte fragmentation des os, la trace fugace d'une lentille cendreuse dans l'ensemble G, l'usage du feu dans toutes les occupations et la diversité des types d'outils peuvent faire penser à des haltes avec des activités diversifiées lors d'occupations récurrentes saisonnières