Como médica, sus intereses la llevaron a unirse a un programa de investigación en la Clínica Psiquiátrica de la Universidad de Roma, donde llegó a trabajar con niños y niñas con capacidades diferentes. A través de su profunda investigación, observación y análisis, Montessori desarrolló un enfoque pedagógico que resultó en resultados increíbles para estos niños. Con tan solo 28 años se dirigió a congresos médicos y pedagógicos, abogando por un mayor apoyo a los niños con tales dificultades y planteando la controvertida noción de educación para la reforma social. 

Si bien su trabajo en esta área recibió muchos elogios, María Montessori descubrió que sus técnicas eran aplicables para todos los niños y las niñas, con resultados extremadamente exitosos. Estableció la primera de su “Casa dei Bambini” (casa de los niños) en Roma en 1907 e impartió su primer curso de formación en 1909. El éxito del método Montessori se extendió por todo el mundo y Montessori viajó y dio numerosas conferencias sobre su singularidad centrada en el niño. enfoque, estableciendo escuelas y un seguimiento leal de educadores e investigadores.