Au départ du refuge on continue sur le GR 52 direction la Baisse du Basto, on longe le lac Niré à 2353 m puis quelques autres petits lacs pour arriver à la Baisse du Basto à 2683 m. De là on redescend un peu pour longer de nouveau un petit lac avec vue sur le lac de Basto que l'on contourne pour débuter la montée à la Baisse de Valmasque que l'on atteint rapidement à 2549 m.
A partir de là on descend dans la Vallée des Merveilles, on croise quelques gravures rupestres d'un accès libre, comme la Roche de l'Autel, le Chef de Tribu, le Christ ou la Roche de l’Éclat.
La traversée de cette vallée répond à quelques exigences particulières, comme de ne pas sortir du sentier balisé GR, ne pas utiliser de bâtons de marche à bouts métalliques, ne pas toucher aux gravures rupestres.
On longe des petits lacs pour arriver sur le grand lac Long Supérieur, au dessus duquel se trouve le refuge des Merveilles à 2130 m.
En juillet et août sont organisées, au départ du refuge, des randonnées (payantes) avec un guide qui permettent d'accéder, avec les bonnes explications, à de nombreuses gravures situées hors du sentier.
Ce refuge est hyper fréquenté pendant les mois d'été, mais de nombreux emplacements très sympa permettent de bivouaquer à proximité, si le temps le permet.