Maria Gaetana Agnesi sinh tại Milano trong một gia đình giàu có và học thức. Cha bà, Pietro Agnesi, là một thương gia lụa, mang tham vọng nâng gia đình mình lên tầng lớp quý tộc Milano. Để thực hiện điều này, ông kết hôn với Anna Fortunato Brivio thuộc dòng họ Brivius de Brokles vào năm 1717.
Maria được xem là thần đồng từ nhỏ; năm 5 tuổi, bà nói thông thạo tiếng Ý và Pháp. Đến 11 tuổi, bà học thêm tiếng Hy Lạp, Do Thái, Tây Ban Nha, Đức và Latin, được gọi là “người nói bảy ngôn ngữ”. Bà là tác giả cuốn sách đầu tiên về vi tích phân và là thành viên danh dự của Đại học Bologna (UniBo). Một số nhà toán học coi bà là nhà toán học nữ quan trọng đầu tiên kể từ Hypatia.
Ở tuổi 14, bà nghiên cứu đạn đạo và hình học. Cha bà tổ chức các buổi thảo luận tại nhà, nơi Maria trình bày và bảo vệ các luận điểm triết học phức tạp trước những học giả danh tiếng. Tên tuổi bà nổi tiếng khắp châu Âu, và một miệng núi lửa trên sao Kim được đặt theo tên bà. Các tác phẩm chưa xuất bản của Maria hiện được lưu giữ tại Thư viện Ambrosiana ở Milano.
