1897年在都灵召开的国际医学大会上，蒙台梭利提议要加强 对智力缺陷儿童的研究工作。此后，她开始在各种出版物上介绍自 己的思想。1898年夏天，她在《罗马》政治周刊上发表了长篇论 文，题为《社会苦难与新的科学发现》,在意大利社会各界产生了 一定的影响。同年9月，蒙台梭利又参加了在都灵召开的全国教育 会议，发表题为《精神教育》的演讲，提出了对智力缺陷儿童的看 法，强调智力缺陷儿童应当和正常儿童一样享有受教育的权利。当时的公共教育部长巴克西里还邀读她在罗马作了一系列有关智力缺 陷儿童教育的报告。
1898年底，全国智力缺陷儿童教育协会成立。蒙台梭利成为 该协会的一个比较活跃的成员，并于次年2月中甸赴米兰、威尼 斯、帕多瓦、热那亚等城市作为期2 周的巡回演讲。1900年春， 该协会在罗马开办了一所医学教育机构，训练有志于智力缺陷儿童 教育的教师。这个医学教育机构附设一所实验示范学校，招收22个幼儿。蒙台梭利被聘为这所学校的校长，这使她有了一个实验的 机会。这所学校后来以“国立特殊儿童学校”(State Orthophrenic School)著称。
蒙合梭利在这所学校里工作了两年。她从早到晚地进行教学、 观察和实验等，书写观察笔记，阅读有关特殊教育的材料，写下自 己的思想，拟定实验的方案。蒙台梭利后来回忆道：“那两年的实 践实际上是我的第一个真正的教育学位。”为了办好学校，地还 到伦教和巴黎参观访问对智力缺陷儿童进行教育的学校。
在这所学校工作期间，蒙台梭利与她的同事吉斯佩 · 蒙台萨纳 (Guiseppe Montessano) 博士关系密切，彼此间曾有一段恋爱经历。但是，由于蒙台萨纳的母亲极力反对，他们最后未能正式结 婚。1898年3月31日他俩的儿子马里奥 (Mario M.Montessori) 诞生。马里奥后来担任国际蒙台梭利协会的总干事。
1901年，年仅30岁但已负盛名的蒙台梭利离开国立特殊儿童 学校，开始致力于正常儿童的教育，寻求把智力缺陷儿童教育的方 法应用于正常儿童的可能性。于是，在罗马的马吉斯特罗女子学院 讲授卫生学的同时，蒙台梭利又回到罗马大学注册听课，进一步学 习哲学、教育学和实验心理学，以及把人类学应用于正常儿童教育 的组织方法。1902 年在那不勒斯召开的第二次全国教育会议上， 蒙台梭利作了题为《智力缺陷儿童分类标准及其有关的特殊教育方 法》的报告，概括了她在医学和教育工作中的成果。