Ovaj lokalitet je pružio dokaze za objašnjenje jedne od najvećih misterija u evoluciji kitova od kopnenih u oceanske životinje. Niti jedno mjesto na svijetu nema ovoliki broj, koncentraciju i kvalitetu ovakvih fosila, smještenih u pristupačan i zaštićen krajolik[2].
Prvi fosili su pronađeni u zimu s 1902.-03.[3] godine, ali su slijedećih 80 godina privlačili malo pažnje jer je dolina jako nepristupačna. Nakon što su 1980-ih lovci na fosile sa svojim vozilima s pogonom na četiri kotača počeli odstranjivati mnoge kosti, država je zaštitila ovaj lokalitet.
Najčešći fosili su čitavi skeleti kitova koji sliče modernima s pokojom razlikom u primitivnim lubanjama i građi zuba. Najveći je dug 21 metar i ima razvijene plivaće kožice između prstiju na prednjim udovima i ostatke stražnjih udova, zajedno sa stopalima i prstima. Tijela su im bila zmijolika i bili su mesožderi. Kvaliteta pronađenih fosila je izvanredna, te je u nekima čak sačuvan sadržaj njihovih stomaka. Prisustvo drugih fosila morskih pasa, krokodila, sabljarki, kornjača i raža je omogućilo rekonstrukciju okoliša i ekoloških uvjeta vremena u kojem su živjeli. Zapravo, Dolina kitova pruža dokaze o milijunima godina (prije oko 30.-40. milijuna godina) obalnog morskog života nestalog mora Tetis, u krajoliku koji je danas najsušiji na svijetu - Sahari.
Danas je većina skeleta plitko zakopana u sedimentima koje erozija polako, prirodno, otkopava.
