Решением исполкома Крымского облсовета № 92 от 15 февраля 1964 года сфинксы были объявлены геологическим памятником природы регионального значения Крымской области[4][5][6][7], со 2 апреля 2019 года — также памятник природы регионального значения Республики Крым[3].
Четырнадцать выветренных скал высотой от 8 до 15 метров, протянувшиеся с севера на юг, возникли в результате выветривания неоднородных по плотности известняков[8]. Некоторые, особо крупные скалы имеют собственные названия на крымскотатарском языке: Сююрю-Кая (Остроконечная), Чуюн-Кая (Череп), Юкле-Кая (Беременная), две плосковерхие — Сандык-Кая (Сундук) и Шапке-Кая (Шапка)[9].
Первое письменное упоминание сфинксов Кара-Илёзской долины встречается у Петра Палласа в труде «Наблюдения, сделанные во время путешествия по южным наместничествам Русского государства в 1793—1794 годах»
…вдоль речки Сук-Чесме, высокий, далеко простирающийся скалистый гребень, образовавший как бы 10 выдающихся круглых башен, кажущихся древней крепостью[10].
5 июля 1925 года Грибоедов увидел Каралезские сфинксы, сделав, характерную для него краткую запись в дневнике
Примечательный и оригинальный вид гор, чрез которые прорывается Бельбек, — сахарные головы, верхушки бисквитные. Иной бок закруглен вперед или назад, наверху род теремов и замков или бельведеров, разноцветных от смешения зелени со слоями камней. Гора над Кара-Илазом тоже как будто сверху укреплена исходящими башенками[11].
