Летом 1960 года Мария Гимбутас впервые посещает СССР. В Москве она выступает на международном конгрессе востоковедов. Благодаря помощи знакомых она даже смогла съездить в Вильнюс и повидаться с матерью и сестрами. Поскольку она ранее скрывала, что у нее есть родные в СССР, после ее возвращения в США ей пришлось оправдываться перед властями. Ведь отношения между странами оставались по-прежнему очень сложными. И все же, побывав в СССР, Гимбутас становится последовательным сторонником расширения научных связей между двумя странами, сама при первой же возможности неоднократно посещает многие европейские университеты.
С сентября 1963 года Мария Гимбутас становится профессором Калифорнийского университета и вместе со всей семьей переезжает в Лос-Анджелес. В Калифорнии она проработает до конца своих дней. За эти годы она становится главой кафедры европейской археологии, куратором арехологического отдела Музея истории человеческой культуры. Там же выходит ее следующая монография "Культуры Бронзового века в Центральной и Восточной Европе", в которой она дала развернутое изложение результатов своих исследований.
Гимбутас назначают руководителем всех раскопок неолитических поселений в Югославии, Македонии, Греции и Италии. Каждое лето она выезжает в экспедиции и одновременно выступает с лекциями в различных университетах. Результаты ее работ отмечены многими научными премиями. В 1968 году газета "Лос-Анджелес таймс" объявляет Гимбутас женщиной года. В 1968 году она становится членом Американской академии наук. Почти ежегодно выходят ее научные работы и книги. Их переводят на различные языки мира. В 1971 году Гимбутас публикует книгу "Славяне", вскоре вышедшую на основных европейских языках.
Огромный материал, собранный в результате многолетних раскопок, позволил ученому создать целостное представление о развитии Европы до начала индоевропейского влияния. На основе своих находок Мария Гимбутас публикует книгу "Боги и богини древней Европы", которая приносит ей всемирную известность. Написанное в доступной даже для неподготовленного читателя форме исследование сочетает научную строгость с увлекательностью изложения материала.