С середины 2 тыс. до н.э., в эпоху бронзы, на территории нынешнего парка проживали племена андроновской культуры. Люди селились у небольших рек, жили оседло в полуземлянках, не умели строить печей с дымоходом и топили жилье по-черному, т.е. дым выходил через отверстие в крыше, вели комплексное земледельческо-скотоводческое хозяйство. По мере развития кочевого хозяйства и образа жизни предгорные равнины стали заселяться кочевыми сакскими племенами, которые строили здесь свои зимовки. Саки имели свою письменность, свою мифологию, выдающееся искусство, получившее в литературе название «искусство звериного стиля». Они были прекрасными наездниками, владевшими мастерством стрельбы из лука на скаку. Горы Шолак и Матай закрывали поселения от ветра, в ущельях было мало снега, был корм для скота. Скот на лето перегонялся в горы Заилийского Алатау, зимой возвращался в горы Шолак. Такая система вертикального кочевания сохранилась и в последующие периоды, когда во II веке до н.э. племена саков были вытеснены племенами усуней. Этим и объясняется наличие большого количества древних памятников различных исторических периодов на территории национального парка.
Выдающимся памятником раннего железного века является комплекс курганов Бесшатыр, расположенный под горами Шолак и состоящий из более чем 70 больших, средних и малых курганов. Самый большой курган достигал в диаметре 104 метра и в высоту 18 метров. В больших курганах хоронили вождей и царей, для прославленных воинов, глав родов и знати сооружались средние курганы, в малых курганах были погребались простые воины. В могилы закладывались мечи, кинжалы, щиты, колчаны и стрелы, а также посуда. В больших курганах сооружались в виде сруба усыпальницы из тянь-шаньской ели, которую волоком привозили с гор Заилийского Алатау, существовала целая сеть подземных ходов – туннелей, сами курганы ограждались поминальными оградками в виде спирали и менгирами – вертикальными глыбами камней, на которых наносились изображения.
Другими историческими памятниками древности являются петроглифы – рисунки на скальных плитах и блоках. Изображения относятся к эпохам бронзы, раннего железного века, средневековья вплоть до этнографического времени. По рисункам можно понять, какие племена населяли территории, какое они вели хозяйство, какие были верования и представления о мире. Выделяются рисунки с пешими людьми с оружием в руках, с изображениями горных козлов, оленей, архаров, сцен охоты с луками, с ружьем, сражения между двумя всадниками и т.д., но есть и бытовые сцены с изображениями верблюдов, танцующих людей, человека с ружьем. Очень интересны находки 27 буддийских надписей в ущелье Тайгак, основной смысл которых сводится к универсальной охранительно-магической молитвенной формуле – «Om mani padme hum». Основное скопление петроглифов сосредоточено в национальном парке в 4 ущельях: Кара-Еспе, Теректы, Тайгак и частично Кзылауыз. Большое число древних и более поздних рисунков на сопке в ущелье Кара-Еспе говорит о том, что эта сопка была святилищем для многих племен в течение нескольких тысячелетий.
Другой исторический памятник – каменные стелы «Ошактас» – расположен на открытой подгорной равнине гор Калканы. Стелы имеют вид нескольких каменных глыб высотой около двух метров, установленных вертикально в земле. По легенде, в 1219 году, во время завоевательного похода в Среднюю Азию, здесь расположился на отдых со своим войском великий монгольский завоеватель Чингизхан. Чтобы прокормить войско, на каменных глыбах был установлен гигантский котел, где готовилась еда. По другой версии, «Ошактас» – это сигнальная вышка, на которой разжигался костер и пускался дым в случае приближения врага.
У подножья гор Малый Калкан в урочище находится родник, названный в честь Чокана Валиханова. В 1856 году через территорию нынешнего национального парка пролегал путь экспедиции из России в далекую Кашгарию. Ее возглавлял великий ученый-просветитель и путешественник Чокан Валиханов. Экспедиция остановилась на роднике на отдых, а сам Ч.Валиханов пил воду из этого родника. С тех пор в народе родник славится как святой, обладающий целебной водой и излечивающий от многих болезней. Следует отметить, что место рождения великого ученого Ч. Валиханова, его могила и музей, посвященный его памяти, находятся не так далеко от национального парка у северного подножья гор Шолак.