Nazwa doliny pochodzi od starej roboty, czyli nieczynnych sztolni dawnej kopalni, która działała w Banistym Żlebie na zboczach Ornaku już w 1520 r., a być może nawet wcześniej. Była to jedna z najstarszych kopalni w polskich Tatrach. Wydobywano tu rudy antymonowo-miedziane z domieszką srebra (80 g w 100 kg rudy). Później eksploatowano także piryt. Pozostałością po kopalni są zawalone sztolnie, hałdy oddzielonego od rudy płonnego urobku i ślady po młynie do kruszenia rudy[3].
U wylotu doliny istniał budynek leśny, który w 1911 r. został przerobiony przez ZON (SN TT) na schronisko, głównie dla narciarzy. Nocował w nim m.in. Karol Szymanowski. Schronisko było jednak demolowane przez górali i ok. 1930 r. nie nadawało się już do użytku. W górnej części doliny na Starorobociańskiej Równi od 1938 r. istniało niewielkie prywatne schronisko. W czasie wojny było wykorzystywane przez partyzantów Armii Krajowej (oddział „Smrek” z zachodniego Podhala). W styczniu 1944 r. Niemcy zaatakowali zgrupowania partyzanckie w Dolinie Chochołowskiej i spalili schroniska, to w Dolinie Starorobociańskiej jednak ocalało. Po wojnie służyło za schronienie oddziałowi „Ognia” Józefa Kurasia walczącym z nowym komunistycznym reżimem. 7 grudnia 1946 r. stacjonujący tu oddział dowodzony przez Jana Kolasę „Powichra” został otoczony przez połączone oddziały UB i KBW. Zginęło podczas walki kilkunastu ludzi, 9 osób aresztowano, reszta rozproszyła się, natomiast budynek spłonął[3].
Wskutek kilkuwiekowego wypasu znacznie przerzedzona kosodrzewina. Zbocze Ornaku jest w większości trawiaste, co powoduje schodzenie z niego lawin. W dolinie przebywają okresowo niedźwiedzie. Z rzadkich roślin stwierdzono występowanie mietlicy alpejskiej, w Polsce występującej tylko w Tatrach i to w nielicznych tylko miejscach[4].
Szlaki turystyczne
z Doliny Chochołowskiej. Początkowo biegnie razem z czarnym, na Iwanówce oddziela się od niego i prowadzi przez Iwaniacką Przełęcz do schroniska na Hali Ornak. Czas przejścia: 2:20 h, z powrotem 2:25 h
z Doliny Chochołowskiej, zaczynający się przy leśniczówce i prowadzący całą Doliną Starorobociańską przez Starorobociańską Polanę i Starorobociańską Rówień aż do Siwej Przełęczy. Czas przejścia: 2:30 h, ↓ 2 h
↑Tatry Zachodnie słowackie i polskie. Mapa turystyczna 1: 25 000, Warszawa: Wydawnictwo Kartograficzne Polkart Anna Siwicka, październik 2009, ISBN 83-87873-36-5. Brak numerów stron w książce