Les restes d'Homo antecessor étaient associés à une industrie lithique abondante rappelant l’Oldowayen et qualifiée de « Mode 1 » (industrie à galets taillés), comme Homo erectus. L'Acheuléen ou « Mode 2 » (industrie à bifaces) existaient déjà chez les populations africaines depuis plusieurs centaines de milliers d’années.
La validité de l’espèce a été remise en question par certains chercheurs, du fait précisément que l’individu type était juvénile. En effet, les traits spécifiques sont souvent moins accusés chez les jeunes individus et les restes attribués à Homo antecessor pourraient relever d’une autre espèce déjà connue. Une partie de la communauté scientifique ne considère Homo antecessor que comme une simple dénomination des fossiles découverts à Atapuerca, qui pourraient appartenir à Homo heidelbergensis voire à une forme d’Homo erectus. Néanmoins, selon le prof. Antonio Rosas, directeur du Museo Nacional de Ciencias Naturales, le spécimen adolescent d'Homo ergaster retrouvé à Nariokotome, au Kenya, présente des caractères très accusés.