Maria Montessori entstammt einer gebildeten Familie. Ihr Vater arbeitete im Finanzministerium und leitete die staatliche Tabakmanufaktur. Mütterlicherseits ist sie mit Antonio Stoppani verwandt, einem Theologie- und Geologieprofessor, in seiner Theorie zur Verbindung von Theologie und Naturwissenschaften steckt der Grundgedanke, nach dem Montessori ihre kosmische Erziehung entwickelte.
Schon in ihrer Schulzeit interessierte Maria Montessori sich für Naturwissenschaften und besuchte daher gegen den Widerstand ihres konservativen Vaters eine technische Oberschule. Nach dem Abitur versuchte sie, Medizin zu studieren. An Hochschulen zu studieren, war für Frauen in Italien generell seit 1875 möglich.

 

Doch sie wurde von der Hochschule abgelehnt, da das Medizinstudium Männern vorbehalten war. Darum studierte sie an der Universität Rom von 1890 bis 1892 zunächst Naturwissenschaften. Nach ihrem ersten Hochschulabschluss gelang es ihr schließlich doch, sich in Medizin einzuschreiben. 1896 promovierte sie an der Universität Rom als erste Frau.