Ce sentier (une petite portion du GR 4), aménagé en 1928 par le Touring Club de France portera dès 1930 le nom de « Sentier Martel » du nom du spéléologue français Édouard-Alfred Martel (1859-1938).
Martel se rend dans le Verdon en 1905 sur demande de M. Jaquette, de la Compagnie Électrique du Sud Est, afin de faire des relevés hydrogéologiques précis sur la rivière Verdon. Le 11 août 1905, Martel avec une équipe de plusieurs personnes prend le chemin muletier qui va de Rougonau Couloir Samson. Parmi cette équipée, se trouvent entre autres les personnes suivantes :
- Armand Janet qui avait tenté, sans succès, une exploration en 1896 ;
- Isidore Blanc, qui était maître d’école à Rougon ;
- Les frères Audibert, Daniel Carbonel, Le Coupey ;
- Baptistin Flory, Fernand Honorat, Prosper Maurel ;
- Zurcher, Teissier et le géographe Cuvelier.
Ces hommes partent à bord de trois barques de bois et de toile. Après une journée mouvementée, le groupe établit un premier campement à la « Baume-aux-Pigeons », après avoir rebroussé chemin.
Dès le 12 août, une barque étant inutilisable, les hommes de l’équipée doivent porter le matériel et les provisions à dos d’homme. Martel et son compagnon vont jusqu’à la Mescla (du provençal « mesclun » qui signifie mélange), lieu où l’Artuby se jette dans le Verdon). Les autres hommes suivent, allant de gué en gué en portant l’embarcation devenue inutilisable. La suite du parcours se fait par les bords, sur terre, par manque d’eau dans la rivière. Ils arrivent à mi-journée au lieu-dit l’Estellier.
En début de soirée, il fait déjà nuit lorsque les hommes arrivent dans un étroit couloir, à qui Martel donne le nom de « Styx» (nom de l’un des fleuves menant aux enfers, dans la mythologie grecque). Dans ce couloir, une deuxième barque se fracasse, envoyant hommes et matériel dans les eaux.
Le second campement est établi à l’Imbut (en provençal, « étroit » ou « entonnoir »). Les principaux récits disent qu’à l’Imbut, Martel aurait songé à renoncer à cette expédition, mais qu’il fut encouragé à continuer par ses équipiers, qui ne voulaient pas abandonner, au regard des efforts accomplis pour arriver jusque-là.
Le 13 août, le groupe repart en direction du Baou Béni et pénètre dans le canyon proprement dit. La progression est fastidieuse et très difficile, notamment le passage du Chaos de l’Imbut. Un troisième campement est établi au lieu-dit « les Cavalets ».
Le 14 août, la lente progression continue, parmi les troncs d’arbres et les chaos de rochers. Une partie de l’équipe abandonne au « Pas de Mayreste ». Ces hommes sont épuisés et découragés.
Le groupe restant, dont Martel et Armand arrivent finalement au « Pas du Galetas », près du pont romain d’Aiguines (aujourd’hui disparu sous les eaux du lac artificiel de Sainte-Croix). La première exploration du grand canyon du Verdon est réussie.
Martel et une partie de son équipe font une autre tentative en 1906, avec de meilleurs équipements.
En 1928, entre le 21 et le 26 juillet, Robert de Joly effectue une traversée complète des Gorges du Verdon. Il est le premier à franchir les salles de l’Imbut à bord d’une sorte de canoë en caoutchouc.
En 1938, un explorateur et cinéaste français Albert Mahuzier effectue des repérages dans les Gorges, pour un film qu’il tourne en 1939.
En 1945, un groupe de scouts effectue une reconnaissance du canyon et, en 1946, des membres du Canoë Club de France font l’intégrale des Gorges et du Grand canyon.
Un autre grand spécialiste des Gorges du Verdon, Roger Verdegen, parcourt pendant des années le Verdon à l’aide d’une embarcation faite de boudins en caoutchouc. Au fil des années, il a écrit un ouvrage qui est une référence en la matière.