És la impulsora del conegut mètode Montessori, implantat arreu del món. A través d’aquest sistema, s’ofereix als petits un espai adaptat on poden viure tot el dia vigilats per una institutriu. Els pares poden entrar al centre i controlar l’activitat que realitza el seu fill, sempre que no interrompin el bon funcionament del mètode.
Tot i l’èxit d’aquest, no deixa de treballar per millorar-ne la seva implantació. Realitza conferències i cursos de formació per les principals ciutats d’Europa, Amèrica i Àsia.
Als 26 anys, Montessori es converteix en la primera dona italiana que aconsegueix el certificat de metgessa. També ingressa a la Universitat de Roma com a assistenta en la clínica psiquiàtrica. Tot i haver rebut una primera formació com a metgessa, amb el pas dels anys la seva activitat es va aproximant a la branca de la pedagogia.