En 1911 recibió el Premio Nobel de Química “en reconocimiento de sus servicios en el avance de la Química por el descubrimiento de los elementos radio y polonio, el aislamiento del radio y el estudio de la naturaleza y compuestos de este elemento”. Con una loable actitud desinteresada, jamás aceptó patentar el proceso de aislamiento del radio, dejándolo abierto a la investigación de toda la comunidad científica.
Sus investigaciones en el campo de la radiactividad le provocaron daños irreversibles en su salud, y acabó muriendo de leucemia el 4 de julio de 1934. Marie Curie es considerada por la comunidad científica como uno de los más grandes intelectos de todos los tiempos. Como homenaje, se designó a la unidad de radiactividad como “curie”, aunque más tarde dicha denominación fue reemplazada por “becquerel”. Fue un ejemplo para las mujeres que luchaban por el reconocimiento y la independencia.