黄石公园建立之前,土著印第安人在此生活,据考古发现,11000年前此地就有人类活动的遗迹。白人探险家最早来到此地的是刘易斯与克拉克探险远征队(Lewis and Clark Expedition),1805年刘易斯与克拉克率领远征队来到蒙大拿州,当地土著部落曾告诉他们在南边有一块神奇之地,但没有引起重视。次年刘易斯与克拉克远征队中的一名成员约翰·科尔特(John Colter)离队加入当地人的捕兽行列,进入现在成为黄石公园的地区,结果发现过去从未见过的地热现象,包括沸腾的泥浆、蒸发着热气的河流以及有着硫磺颜色的岩石等,使他大为惊异。他将自己的见闻告知朋友,称当地为“火与硫磺”之地,结果被众人视为奇谈。此后近半个世纪,不断有人报告当地的地热现象,均被视为“神话”。1856年以及1859年曾有过两次探险调查,但也没有引起太多重视。
南北战争结束后,1869年大卫·福尔瑟姆(David E. Folsom)、查尔斯·库克( Charles W. Cook)和威廉·彼得森(William Peterson)三人组成探险队,在私人资金的赞助下,沿黄石河到达黄石湖,并写出了调查报告。此后不断有考察队进入该地区,“火与硫磺” 之地逐渐为人所知,并不再是“神话”。
随着各种考察报告传布以及越来越多的人进入该地区,有人开始为保护该地区神奇的自然地貌呼吁。蒙大拿州作家和律师科尼利厄斯·赫奇斯(Cornelius Hedges)曾参加过考察,他多次在报章写文章建议该地区应得到保护并建立公园,当时其他一些人,包括代理蒙大拿特区行政长官托马斯·米格尔(Thomas Francis Meagher)、众议员威廉·凯利(William D. Kelley)等也都有此想法,凯利还建议国会通过一项法案建立永久公共公园。