Elle quitte le boulevard Kellermann pour venir habiter à Sceaux, rue du Chemin de fer et reprend ses expériences. Elle note les résultats dans le cahier sur lequel figurent les dernières mesures effectuées par Pierre : le dosage du radium* par son émanation.
Jusqu’à sa mort en 1934, Marie Curie vivra avec le souvenir de Pierre Curie, de leur vie et de leur travail commun. L’unité de mesure de la radioactivité*, créée en 1910, s’appellera le Curie en l’honneur de Pierre. Elle signe ses articles, non plus Madame Curie mais Madame Pierre Curie. Elle reprend le flambeau dans les batailles qu’ils ont engagées ensemble.

Henri Poincaré, en décembre 1906, rend hommage à Pierre Curie (Compte rendu de l'Académie des Sciences):
« Curie était un de ceux sur qui la Science et la France croyaient avoir le droit de compter. Son âge permettait les longs espoirs ; ce qu’il avait déjà donné semblait une promesse, et l’on savait que, vivant, il n’y faillirait pas. Le soir qui précéda sa mort (pardonnez-moi ce souvenir personnel), j’étais assis à côté de lui ; il me parlait de ses projets, de ses idées ; j’admirais cette fécondité et cette profondeur de pensée, l’aspect nouveau que prenaient les phénomènes physiques vus à travers cet esprit original et lucide ; je croyais mieux comprendre la grandeur de l’intelligence humaine et le lendemain tout était anéanti en un instant [Lire le texte complet] »
Marie ne peut se résoudre à cette immense perte, elle lui écrit des lettres pendant un an, se racontant, lui racontant, sa souffrance et son manque.