Den internationale anerkendelse af hendes arbejde var vokset til nye højder, og det kongelige svenske videnskabsakademi, der overvandt modstand, der var fremkaldt af Langevin-skandalen, hædrede hende for anden gang med Nobelprisen i kemi i 1911. Denne pris var "i anerkendelse af hendes tjenester til fremme af kemien ved opdagelsen af elementerne radium og polonium, ved isolering af radium og studiet af naturen og forbindelser af dette bemærkelsesværdige element". Hun var den første person til at vinde eller dele to Nobelpriser, og forbliver alene med Linus Paul som Nobelprismodtagere på to områder. En delegation af berømte polske lærende mænd, ledet af Henryk Sienkiewicz, opfordrede hende til at vende tilbage til Polen og fortsætte sin forskning i sit hjemland.
Linus Pauling