Il padre, Alessandro Montessori, nato a Ferrara da una nobile famiglia bolognese, era laureato in matematica e lavorava come ispettore delle industrie del sale e dei tabacchi. Nel 1865 fu inviato dal Ministero delle Finanze a Chiaravalle, dove conobbe Renilde Stoppani, di sette anni più giovane, figlia di proprietari terrieri. I due si sposarono nel 1866.