Ces eaux sont mentionnées pour la première fois dans le Mercure de France en 1685[1]. À cette époque, le quartier ne fait pas partie de Vesoul, c'est un simple hameau comprenant de multiples fermes et habitations. La notoriété de la source s'affirme par la suite dans plusieurs ouvrages d'auteurs qui décrivent l'histoire et la composition des eaux minérales des Rêpes. La source des Rêpes est découverte par hasard en 1725. Les agriculteurs du hameau découvrent que le bétail traverse les cours d'eau des alentours du hameau, sans boire l'eau, mais se rendent autour des puits où se trouve la source. À la suite de ces constatations, la source est analysée et détaillée dans de nombreux ouvrages. Les eaux sont décrites comme limpides et légères, sans odeur ni saveur particulière, mais avec une dose d'acidité.
Cependant elles ont une particularité : elle contiennent un taux élevé de sel. Lors d'une analyse de l'eau, une portion de dix livres d'eau révèle un poids d'entre 7 et 8 grammes de sel gemme, par évaporation[2].