
ถ้ำผีหัวโต หรือ ถ้ำหัวกะโหลก ตั้งอยู่ในเขตอำเภออ่าวลึกในเทือกเขาผีหัวโต ซึ่งมีลักษณะเป็นเขาหินปูนล้อมรอบด้วยบึงและป่าโกงกาง นั่งเรือจากท่าเรือบ่อท่อไปประมาณ 10 นาที เลยทางแยกไปถ้ำลอดใต้เล็กน้อย จากปากถ้ำมองเข้าไปจะเห็นทางแยกเป็น 2 ทาง ทางซ้ายมือจะตัดตรงไปยังด้านหลังของถ้ำที่เป็นโพรงใหญ่ มีแสงสว่างส่องเข้ามาถึงได้ ส่วนด้านขวามือเป็นทางที่จะตรงเข้าไปยังห้องโถงของตัวถ้ำ
ถ้ำผีหัวโต เป็นถ้ำขนาดใหญ่อยู่บนเขาหินปูนลูกโดดกลางน้ำ แวดล้อมด้วยป่าชายเลน ตัวถ้ำเป็นคูหาใหญ่สองคูหา มีทางเดินติดต่อกัน มีช่องให้แสงผ่านเข้ามาได้ จึงสว่างตลอดวันความน่าสนใจของถ้ำนี้คือมีภาพเขียนสีก่อนประวัติศาสตร์ปรากฏ อยู่ตามผนังถ้ำ เป็นรูปคน สัตว์ รูปมือ เท้า และภาพอื่น ๆ ที่ไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นรูปอะไรอีกจำนวนมาก รวมทั้งหมดไม่ต่ำกว่า 100 ภาพ รูปที่มีชื่อและถือเป็นเอกลักษณ์ของถ้ำผีหัวโตคือรูปคนมีหัวเป็นสัตว์มีเขา เขียนด้วยสีแดงลายขวางตลอดตัว รูปนี้อยู่บนเพดานด้านหน้าถ้ำ กรมศิลปากรสันนิษฐานว่าภาพเขียนที่ถ้ำนี้มีอายุระหว่าง 2,000-3,000 ปี
แต่เดิมภายในถ้ำเคยพบหัวกะโหลกมนุษย์ซึ่งมีขนาดโตกว่าปกติจึงมีชื่อว่า “ถ้ำผีหัวโต” นอกจากนี้บนผนังถ้ำยังปรากฎภาพเขียนสีก่อนสมัยประวัติศาสตร์จำนวนมาก อาทิ รูปคน รูปสัตว์ ตลอดจนรูปอวัยวะต่างๆ และบนพื้นถ้ำมีเปลือกหอยทับถมกันอยู่เป็นจำนวนมาก นอกจากนี้ตามเพิงผาและผนังถ้ำบนเกาะน้อยใหญ่ในเขตป่าชายเลนตอนกลางอุทยาน แห่งชาติยังเป็นแหล่งภาพเขียนสีก่อนประวัติศาสตร์ เช่น ถ้ำชาวเล แหลมท้ายแรด เกาะกาโรส แหลมไฟไหม้ ระยะทางแหลมสัก-แหลมไฟไหม้ 5 กิโลเมตร แหลมสัก-ถ้ำชาวเล 2 กิโลเมตร แหลมสัก-เขากาโรส หรือเกาะกาโรส 7 กิโลเมตร การเดินทางเช่าเหมาเรือหางยาวที่ท่าเรือแหลมสักตามระยะใกล้-ไกล และควรเดินทางช่วงน้ำขึ้นจะได้ขึ้นฝั่งสะดวก