Respecto a la época prehispánica existen varias informaciones relacionadas con esta región, si bien no son específicas de Zempoala, debemos recordar que este sitio se encuentra inscrito dentro del sistema de desagüe del Lago de Texcoco y por lo tanto corresponde arqueológicamente a esa cuenca. Culturalmente su desarrollo histórico es paralelo al del Valle en casi todos sus aspectos.

De la primera etapa de poblamiento, sólo sabemos que en otras regiones de la gran cuenca existían pobladores dedicados a la caza y recolección desde tiempos tan antiguos como en Tlapacoyan (20,000 a. C.) o Tepexpan y otros sitios. Es durante el Formativo tardío cuando en las cercanías de Tepeapulco, en la Cueva de la Nopalera⁵ hay pruebas concretas de poblamiento. Estos habitantes pertenecían ya a lo denominado como cultura Teotihuacana.

Durante el periodo clásico, Zempoala permanece adscripta al gran poder regional de Teotihuacan. Recordemos que éste fue el monopolizador del comercio de la obsidiana del norte de Hidalgo y Pachuca, cuyas vías de comunicación pasaban justamente por Zempoala.⁶

Algunos autores creen que la influencia Totonaca en particular y la costeña en general, haya comenzado justamente con los inicios de la importancia de Teotihuacan⁷ a finales del Formativo. Olvera considera que el surgimiento de Teotihuacan está asociado a lo Totonaca. La influencia de ese centro de nuestra zona está demarcada por sitios como Tepeapulco y Zacuala, este último limítrofe con la propia Zempoala. En Zacuala pueden aún verse restos muy deteriorados de construcciones y montículos prehispánicos, y gran cantidad de cerámica y obsidiana. Una visita superficial nos mostró, al igual que anteriormente a Olvera, tepalcates en una secuencia temporal casi ininterrumpida desde el Formativo hasta lo azteca tardío. El término Zacuala quiere decir "lugar de monumentos" y su jeroglífico es un basamento escalonado.

En la posterior época tolteca también la región vivió un intenso movimiento humano. Según Jiménez Moreno en la zona de Tulancingo se encuentra el complejo Hacha-Yugo-Cabeza sonriente, rasgo típicamente costeño. Este mismo identificó la mitológica Cuextecatlichocayan, "donde lloró el huasteco", en la actual San Miguel Allende Cuixtepec.

De la relación de Zempoala con los tiempos aztecas-mexicas, se conoce con detalle la participación de la región tanto con la migración, el arribo al lago, sus constantes guerras, sus repartos de tierras, etcétera. Concretamente sabemos por el Códice citado, que en Zempoala existía una "México tlaovani ytzcovatzi ycha", es decir la casa de Izcóatl, señor de México. Pero si bien esta ciudad perteneció al poder de Tenochtitlan, Zacuala continuó bajo el mando de Texcoco.

Esta zona fue rápidamente colonizada, incluso antes que fuese tomada la propia capital del imperio. En 1519, Ixtlixochitl había enviado a Cortés una embajada poniéndose bajo sus órdenes, lo que facilitó la entrada de los españoles.

Un dato interesante de Zempoala prehispánica es que fue una cabecera de pueblo, lo que se mantuvo hasta el siglo XVIII. Su mismo nombre puede traducirse como "veinte cerros" o incluso "veinte pueblos". Esta versión es más razonable que la tradicionalmente aceptada de "lugar de veintes", que fue extrapolada a "lugar donde se realiza el mercado cada veinte días".

En 1526 llegaron los Franciscanos a Tepeapulco, quienes fueron substituidos por los Agustinos algunos años más tarde. Fueron estos últimos quienes construyeron la iglesia y convento de Zempoala. Hacia 1585, cuando ya habían acabado las obras, pasó por el lugar Fray Alonso Ponce, quien lo describió de la siguiente manera:

El pueblo de Cempoala es la mediana vecindad, de temple más bien frío que caliente... El convento está acabado, con su claustro, iglesia, dormitorios y huerta, en la cual hay algunos nogales y otros árboles y muy buena hortaliza, todo se riega con una fuente que viene al pueblo...

Indudablemente tras las destrucciones de los primeros tiempos de la colonización, el pueblo continuó creciendo, hasta llegar a ser el centro de la industria pulquera del estado. Tenemos una excelente descripción de 1698, redactada por Betancourt, quien nos dice que:

Zempoala está formada por dos parcialidades, una está delante de la iglesia que llaman barrio de Zempoala, y otra Tzacuala detrás de la iglesia, cada cual con su Gobernador mexicano; fue antiguamente de mucha población y tiene corregidor, era de tanta autoridad que lo fue de allí Dn. Luis de Velasco, Virrey que fue de la Nueva España; el templo y las aguas que vienen por los arcos es la mejor de las Indias; tiene iglesia, dedicada a Todos los Santos, de bóveda y admirable fábrica, tan fuerte y vistosa que parece acabada de hacer en la hermosura; el convento y su vivienda muy alegre…

Si resumimos un poco en relación a nuestro interés inmediato, es decir respecto a la existencia de grupos Totonacos o de sus influencias, que hayan podido introducir el Juego del Volador, es poco lo que tenemos. El propio nombre de la ciudad, Zempoala, cuya forma colonial era Cempoala, es el homónimo de la gran ciudad costeña destruida por los españoles al inicio de la conquista, y capital de los Totonacos. Por otra parte ya citamos las hipótesis respecto a la existencia de pobladores de esa filiación en la región desde épocas tempranas.

Por otra parte la localidad está ubicada en el camino tradicional a Veracruz, a través del cual se realizaba el comercio y entre la costa, el valle de México y las minas de Pachuca y norte de Hidalgo, tanto de plata como de obsidiana.

⁵ Ángel García Cook, Análisis tipológico de artefactos procedentes de la cueva de la Nopalera en Tlanalapa, Hidalgo, tesis de la ENAH, 1965.
⁶ "Ciudad Sahagún y sus alrededores", redactado por Jorge Olvera; revista Artes de México, núm. 56/57; México. Este artículo es una excelente síntesis histórica y descriptiva de la arquitectura de toda la región.
⁷ Ibídem.