Bãi đá cổ Sa Pa được nhà khảo cổ người Pháp gốc Nga Glubev của trường Viễn Đông Bắc Cổ phát hiện vào năm 1925. Bãi đá trải rộng khoảng 8 km² với gần 200 khối đá có kích thước, hình khắc khác nhau như: tranh vẽ tả thực, hoa văn trang trí, hình người đang toả hào quang, hình người cách điệu và một số mô tuýp khác về hình người, hình kiểu bản đồ mô tả thung lũng Mường Hoa... Đặc biệt, có các tảng đá được khắc trên đó những khối chữ vuông giống với chữ Nôm Dao.

Các nhà khoa học giả thiết đó là hình bản đồ cổ của người Mông hoặc gần như là cuốn sách cổ giới thiệu về những trận đánh ngày xưa... Có rất nhiều cách giải mã khác nhau của các nhà khoa học khi đến nghiên cứu Bãi đá cổ Sa Pa. Tuy nhiên, tất cả những cách giải mã đó mới chỉ dừng lại ở giả thiết. Bãi đá cổ Sa Pa vẫn nằm đó ẩn dấu những bí ẩn của người cổ xưa, thách thức các nhà khoa học. Từ tháng 10/1994, Bãi đá cổ Sa Pa được Bộ VHTT công nhận là di tích lịch sử văn hoá quốc gia. Hiện nay, di tích này đang được nhà nước đề nghị Unesco công nhận là di sản văn hoá thế giới.

Có hai bãi đá cổ nằm trên địa phận xã Hầu Thào, Sử Pán và Tả Van, quanh suối Mường Hoa (suối Hoa) trong thung lũng Mường Hoa, cách thị trấn Sa Pa 7km theo hướng Đông Nam. Tại Hầu Thào, các viên đá tập trung thành hai bãi lớn:

Bãi một nằm cạnh bản Pho - một bản của người Mông trên sườn núi sát đường cái - kéo dài xuống gần lòng suối. Số lượng đá có chạm khắc ở đây không nhiều nhưng đều là những khối đá lớn, có khối dài tới 13m. Các bản chạm khắc có quy mô mật độ dày, cấu trúc hình khắc phức tạp. 

Bãi hai nằm giáp ranh biên giới xã Hầu Thào và Lao Chải, trên con đường mòn từ đường cái qua các thửa ruộng bậc thang lên bản Hầu Chư Ngài. Bản H'Mông trên đỉnh núi còn gọi là đường lên Hang đá. Đây là một bãi đá rộng trên 100 hòn đá có nhiều hình chạm khắc thuộc nhiều loại, có những hình độc bản (chỉ xuất hiện trên một viên duy nhất).

Ở các vùng ngoại vi như khu vực dưới chân Cầu Mây nổi tiếng của xã Tả Van, hay sang địa phận xã Tả Van và Sử Pán rải rác có một vài hòn đá đơn lẻ, chạm khắc với hoa văn không khác biệt nhiều so với hai bãi kể trên. 

Nhìn tổng thể, các hình chạm khắc có thể quy về vài nhóm chính: Hình tròn khắc vạch tương đối giống cấu trúc hoa văn thời kỳ văn hóa Hoa Lộc. Hình này có thể dùng để tượng trưng cho Mặt trời. Hình nam nữ giao phối, nhấn mạnh vào các bộ phận sinh dục, các đường vạch song song tựa như những quẻ Kinh Dịch. 

Hay các đường vạch ngắn hoặc có thể kéo dài ôm lấy viên đá dường như thể hiện những cánh đồng, hoặc thửa ruộng bậc thang, các hình vuông, chữ nhật đục chìm là nhà cửa hoặc tượng trưng cho khu dân cư sinh sống...

Theo một số tài liệu lịch sử và dân tộc học, lịch sử hình thành dân cư vùng thung lũng Mường Hoa có hai giai đoạn.

Giai đoạn sớm cách nay khoảng 900 năm: Nơi đây từng là khu vực sinh sống của một xã hội Tày cổ, có tổ chức và thiết kế hoàn chỉnh, phát triển đời sống vật chất và tinh thần tới trình độ cao. Sau đó không rõ lý do nào đã xảy ra một cuộc di cư lớn, toàn bộ cộng đồng này chuyển đi, bỏ lại thung lũng hoang vắng. Hiện ở Sa Pa vẫn có một vài nhóm nhỏ người Tày sinh sống tại những vùng đất phẳng phía Nam thuộc các xã Bản Hồ, Thanh Phú, Nậm Sài. 

Giai đoạn muộn: Chính là sự hình thành của lớp dân cư hiện đại, mà những cư dân sớm nhất là người Mông đến đây lập nghiệp chừng 300 năm trước. Vậy xảy ra hai giả thuyết về nguồn gốc hình thành bãi đá, một thuộc về nhóm cư dân hiện đại đa sắc tộc và sống rải rác; một thuộc về nhóm cư dân cổ mà những hiểu biết về họ còn nhiều mơ hồ, song dường như đây là một cộng đồng lớn, có tổ chức xã hội và từng đạt đến một trình độ văn minh nhất định. 

Đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa thể đưa ra những nhận định chính xác về nguồn gốc hình thành và chủ nhân đích thực của bãi đá này.