Днепровское оледенение не было единственным на территории Русской равнины. Ледник снова наступал и отступал, а вслед за ним изменялось и расселение первобытного человека. При этом на фоне дальнейшего развития материальной культуры меняется и характер миграций первобытных людей. Для мустьерского времени уже характерна длительная оседлость. Памятниками этого времени на европейской территории России стали стоянки Сунгирь и Костенки, в Сибири – Мальта, Буреть и др. Вследствие приспособления людей к изменениям климата ареал обитания человека в результате новых наступлений материковых ледников сокращался не так резко, как в предшествующую эпоху. Все это привело к тому, что в период последнего крупного по времени Валдайского оледенения (около 20 тыс. лет назад) первобытные люди смогли в целом удержаться на прежних местах своего обитания.
Эпоху палеолита около 10 тыс. лет до н. э. сменил мезолит (по-гречески мезос – средний, литос – камень). Впервые термин «мезолит» для обозначения промежуточной эпохи использовал ирландский ученый Х.М. Уэстропп в 1866 г., после того как Дж. Леббок в 1865 г. разделил каменный век на палеолит и неолит. Вплоть до 1930-х годов этот термин оставался малоупотребительным, пока Дж. Кларк не предложил рассматривать мезолит как эпоху адаптации человека к резко изменившимся природным условиям. Обычно начало мезолита соотносят с окончанием плейстоцена и началом голоцена – современным, еще незавершенным этапом геологической истории Земли, в течение которого очертания рельефа и береговой линии приняли современный вид, сложились нынешние географические зоны (карта 4).
Этот период, хронологически продолжавшийся до 5 тыс. лет до н. э., характеризуется бурным отступлением ледника (до 160 м в год) и приближением природных условий к современным. Глобальное потепление привело к новым формам адаптации человека к окружающей среде.
Основой экономики, как и в позднем палеолите, остается охота. Но ее характер резко меняется. В Европе исчезли (или их количество и ареал резко сократились) крупные млекопитающие (мамонт, шерстистый носорог и др.), служившие для многих коллективов людей основным источником пищи. Это привело к их дроблению на небольшие подвижные группы, которые постепенно осваивали новые пространства.
Лук, изобретенный в позднем палеолите, утверждается в качестве основного охотничьего вооружения. Загонная охота, столь распространенная в предшествующую эпоху, сохраняется, вероятно, только как ее эпизодическая форма. Возникают новые, специфические формы охоты, как, например, охота на птицу. Такое развитие различных форм охотничьего хозяйства было незнакомо палеолитическому человеку и предполагает расцвет присваивающего хозяйства. Именно в мезолите целенаправленным, а не эпизодическим становится рыболовство, что подтверждается изобретением лодок, сетей, верш и т. п. Судя по всему, именно в этот период получают начало некоторые формы доместикации животных, первым из которых была домашняя собака. Усложняется собирательство.