Это последний период палеолита (40 тыс. — 10 тыс. лет до н.э.). На исторической арене появляется Homo sapiens. Техника обработки камня и кости становится необычайно высокой, развивается домостроительство, рождается яркое, выразительное искусство. Биологическое формирование человека на этом этапе заканчивается.
Одно из важнейших технических достижений позднего палеолита — призматическая техника раскалывания заготовки. Опыт многих тысячелетий убеждал человека в том, что удлинённая заготовка (т. е. нуклеус), по форме напоминающая призму или конус, чрезвычайно удобна в работе и позволяет экономно расходовать материал. А это было немаловажно, учитывая скромные запасы сырья. С такого нуклеуса снимали узкие прямые пластинки, из которых изготовляли орудия самого разного назначения: наконечники дротиков, копий и, возможно, стрел; резцы, скребки, ножи, проколки, свёрла. Теперь для трудовой операции мастер брал не одно, а несколько орудий и использовал их последовательно.
Набор орудий того времени необычайно богат — учёные насчитывают более 200 типов. По сравнению с предшествующими эпохами орудия позднего палеолита меньше, изящнее. Появились и новые их виды, которые стали важным шагом в развитии техники. Это резцы и вкладышевые орудия.
По своему назначению и конструкции рабочей кромки древний резец похож на современный токарный. Острая режущая кромка, образованная резцовым сколом, делала его незаменимым для работы с твёрдыми материалами. Им резали кость, бивень мамонта, дерево, толстую кожу. Без него было бы невозможно изготовлять костяные наконечники копий, гарпуны, шилья, иголки, лопаточки для выминания кожи, рукоятки и основы для вкладышевых орудий, статуэтки людей и животных, украшения. На многочисленных гравированных изделиях из рога, бивня и кости со стоянок Западной и Восточной Европы, Сибири отчётливо видны конические канавки — следы резца.
Одно из самых распространённых орудий в верхнем палеолите — скребок. Обычно он имел округлое отретушированное лезвие. На протяжении многих тысячелетий, от мустье до железного века, этот инструмент использовали для выделки шкур и кожи. Даже в наше время народы Севера обрабатывают пушнину, как правило, каменными скребками, а не железными: металлические чаще портят шкуру, особенно тонкую.
В верхнем палеолите уже существовала специализированная пушная охота — на песца, волка, росомаху и даже зайца. Большое разнообразие пушнины и кож требовало специальных инструментов для их выделки. Скребками производили одну из основных операций — мездрение, т. е. шкуры и кожу очищали и обезжиривали. Без этого нельзя шить одежду и обувь, изготовлять сумки, мешки, котлы и другую тару, покрывать шкурами жилище.
Чаще всего работали скребками без рукоятки, движениями «на себя». Шкуру растягивали на земле, закрепляли её колышками или расстилали на колене, затем удаляли мездру с остатками мяса. Рабочий край скребков быстро изнашивался. Заготовки, из которых эти орудия делали, были длинными, и потому, когда скребок становился тупым, его подправляли, и не один раз. После мездрения и обработки золой шкуры и кожи сушили, а затем выминали с помощью костяных лопаточек и лощил. Кроили шкуры ножами и резцами.
Шили изделия из кожи и меха с помощью мелких острий, проколок и костяных игл. Остриями называют не определённый тип изделий, а орудия с общим признаком — острым ретушированным концом. Большие острия, вероятно, использовали для работы с грубыми и толстыми шкурами таких животных, как бизон, носорог, медведь, дикая лошадь. Одежду из них не шили, а вот для устройства крыш и других хозяйственных целей они были, по-видимому, необходимы. Кроме того, крупные острия могли служить в качестве наконечников копий и стрел.
Прокопки — орудия с выделенным ретушью относительно длинным и острым жальцем или несколькими жальцами. Ими прокалывали кожу, а отверстия потом расширяли при помощи острий или костяных шильев.
Иглы из кости практически не отличаются от современных, разве что немного толще. Их вырезали из плотной кости и шлифовали; ушко либо прорезали, либо просверливали. Иглы часто находят в игольниках — маленьких цилиндрических коробочках с крышечками, сделанных из трубчатых костей птиц. Они часто украшены выгравированным орнаментом. Сшивали одежду сухожилиями и растительными волокнами, а также тонкими сыромятными ремешками из кожи мелких животных.
Представить, как одевался первобытный человек, можно благодаря статуэткам, найденным на стоянках Мальта и Буреть близ Иркутска в Сибири. Статуэтки изображают людей в меховых комбинезонах с капюшоном, в штанах, рубахах и обуви. В общих чертах одежда похожа на традиционный костюм северных народов. Судя по погребениям верхнего палеолита, одежда (и головные уборы) богато украшалась резными костяными бляшками, застёгивалась на костяные пуговицы и пряжки.
Во второй половине верхнего палеолита появились составные, или вкладышевые, орудия. На основе призматической техники раскалывания человек научился делать правильные миниатюрные пластинки, очень тонкие, с режущими краями. Такая техника называется микролитической (от греч. «микро'с» — «малый» и «ли'тос»). Изделия, ширина которых не превышала 1 см, а длина — 5 см, называют микропластинками. Они-то главным образом и служили вкладышами — составными частями лезвия будущего орудия. Если вставить ретушированные микропластинки в основу из дерева, кости и рога, получится длинное режущее лезвие. Вырезать его целиком из камня невыгодно. Во-первых, на это уйдёт много времени, а во-вторых, камень достаточно хрупок и при сильном ударе может разломиться. Составное лезвие легче починить — заменить только повреждённую часть (один-два вкладыша), а не делать целиком заново. Чаще всего именно так изготовляли крупные наконечники копий с изогнутыми краями (подобный наконечник найден на стоянке Талицкого на Урале), жатвенные ножи с вогнутыми лезвиями (ими древние люди собирали дикорастущие злаки).
В эпоху верхнего палеолита стали применять принципиально новые техники обработки твёрдых материалов — пиление, сверление и шлифование.
Сверлили с помощью лучкового сверла, хорошо известного по более поздним временам. В тетиву вставляли полую кость, под неё постоянно подсыпали песок и при вращении кости высверливали отверстие. Чтобы получить более мелкие отверстия, например игольное ушко или дырочку в бусине из раковины, использовали кремнёвые свёрла — каменные орудия небольшого размера с ретушированным трёхгранным или коническим жалом, которое закрепляли в рукоятке и быстро вращали вручную.
Пиление применялось в тех же случаях, что и сейчас, но значительно реже. Каменные пилки — вкладышевые орудия, делали их из пластинок с ретушированным зубчатым краем и какой-либо твёрдой основы. Они были достаточно хрупки, поэтому дерево обрабатывали в основном рубящими орудиями. Кроме того, эпоха верхнего палеолита совпала с ледниковым периодом, и деревьев тогда росло не так уж много. Зато следы пиления обнаружены на статуэтках того времени, сделанных из мягкого камня — например, мергеля или сланца.
Шлифовали и полировали чаще всего кость, гораздо реже — камень. Широко распространится подобная техника в мезолите и неолите.
В наборе орудий, характерных для верхнего палеолита, встречаются комбинированные орудия. Видимо, для того, чтобы мастеру было удобнее работать, на одной заготовке часто располагали (комбинировали) два-три различных орудия. Скребок и резец, скребок — резец — проколка, несколько разных резцовых кромок — наиболее частые сочетания.