Первые попытки исследования Провала относятся к 1793 году. Ученый Паллас приблизился ползком к краю воронки и наблюдал пещеру сверху. Паллас измерил глубину внешней воронки и описал ее вид. В то время на дне были видны два озера — большое и малое, соединенные узким проливом. Обычно в глубине было тихо, доносилось лишь воркование голубей, примостивших свои гнезда в углублениях стен, и шипение газа. Голуби селились на северной, освещенной части стены воронки, а затененные участки были заняты сплошными рядами летучих мышей. Голуби и летучие мыши жили мирно и никогда не переходили границ своих владений. За сутки они как бы сменяли друг друга. Рано утром летучие мыши, убегающие от солнечных лучей, возвращались в Провал, а голуби вылетали в это время на поиски корма. Вечером же, наоборот, возвращались голуби и улетали мыши.
Первый спуск в Провал с научными целями был совершен только в 1857 году. В нем приняли участие известный исследователь минеральных вод Ф.А. Баталин, директор Тифлисской метеорологической обсерватории Мориц, офицеры-топографы и землемеры.
Сохранились записи из дневника Баталина.
«Утро 20 июня, около 8 часов утра, я и мои спутники были уже у Провала. Порядочная коллекция инструментов должна была сопровождать нас на дно. Вскоре явилось несколько лиц пожелать нам счастливого пути и посмотреть на самый спуск. Первым спустился один из моих товарищей, затем наступила и моя очередь. Сказать по правде, я чувствовал себя не совсем спокойным, дрожь подчас одолевала меня, но я старался пересилить ее. Процесс спуска очень прост. Вдоль мостика лежит бревно, на внешнем конце которого укреплен блок. Один конец каната держат рабочие, другой, пройдя через блок, идет под полом мостика и снова выходит наружу через отверстие, нарочно сделанное в том же полу. К этому концу каната за середину привязано нечто вроде круглого полена. Вот и вся машина, незатейливая, но зато и очень неспокойная. Я сажусь на полено, пропустив канат между ног, дабы иметь его перед собою; меня привязывают, ради большей безопасности, бечевкой к канату и в заключение говорят: «Ну, с богом спускайтесь!» И вот, ухватившись одной рукой за канат, другою за веревку-оттяжку, начинаю сползать ногами вперед, припав грудью к земле, по окраине стены Провала, которая здесь идет выступом, в отверстие пола мостика, едва достаточное для того, чтобы пролезть человеку. Тут нужна осторожность, ибо полено, служащее сиденьем, зацепившись за что-либо, может вывернуться, и тогда путешественнику предстоит повиснуть на канате на одних руках. Вначале сползать было легко, но едва я спустился головой под мостик, ноги напрасно искали прочной опоры; слышался только шум осыпавшихся из-под них камней. По команде отпустили оттяжку, потянули канат, я отделился от стены и повис над бездной на аршин ниже мостика и на столько же от ближайшей стены. Канат (а на этот раз не пожалели нового) начал сильно крутиться и раскручиваться. Таким образом, мне пришлось обернуться около самого себя раз 25, то в ту, то в другую сторону. Все зарябило в глазах: круги, круги, круги! Взглянуть вниз еще страшней, а сверху несется пыль и песок. Опасаясь головокружения, я закрываю глаза и уж не знаю, спускаюсь ли я или все еще продолжаю вертеться на одном месте. Через несколько секунд я слышу крики сверху: «Упирайся ногами!»
