En la década de 1920, los intereses de Hollingworth se trasladaron al estudio de los niños, especialmente aquellos con dones mentales. Debido a los esfuerzos de Lewis Madison Terman y sus asociados, las pruebas de inteligencia y la agrupación de habilidades se habían abierto camino en las escuelas públicas como prácticas comunes en la década de 1930. Terman creía que tales pruebas de inteligencia eran cruciales para identificar a los individuos dotados para que recibieran atención especial, se les ayudara a alcanzar su máximo potencial y se convirtieran en miembros fuertes de la sociedad. Creía que la democracia se beneficiaría de diferenciar entre las experiencias educativas de estos individuos dotados y las experiencias educativas de los individuos no dotados. Aunque creía firmemente en estas ideas, Terman pasó poco tiempo haciendo sugerencias concretas sobre cómo se debe cambiar el plan de estudios escolar para satisfacer las necesidades específicas de los niños superdotados. Leta Stetter Hollingworth, sin embargo, participó activamente en el desarrollo de estrategias educativas relacionadas con el desarrollo de estudiantes superdotados. Gran parte de su trabajo se llevó a cabo al mismo tiempo que el de Terman y, aunque los dos nunca se conocieron, tenían un gran respeto mutuo.
A pesar de que muchos de sus puntos de vista se superponían, los dos no estaban de acuerdo en un punto importante. Terman, de nuevo, creía que la inteligencia era un rasgo heredable y se enfocaba solo en definirla y describirla. Hollingworth reconoció el papel de la herencia, pero también creía que los factores ambientales y educativos tenían un efecto en el potencial de la inteligencia. Como resultado de esta creencia, estaba más interesada en cómo educar adecuadamente a los niños superdotados y su educación.
Su trabajo de administrar pruebas de inteligencia Binet en la Cámara de Compensación la preparó para trabajar con los dotados y, naturalmente, también con los mentalmente defectuosos. Hollingworth también realizó investigaciones en este otro lado del espectro de inteligencia. Aprendió, a través del trabajo con niños mentalmente defectuosos, que muchos de ellos en realidad tenían inteligencia normal. Sin embargo, estos niños sufrían problemas de adaptación durante la adolescencia. A partir de este descubrimiento, comenzó a centrarse más en esta población. Publicó varios libros sobre el tema: La Psicología de los Niños Subnormales (1920, Talentos y Defectos Especiales (1923) y La Psicología del Adolescente (1928). El último de ellos se convirtió en un libro de texto líder en las siguientes dos décadas. Incluso reemplazó a uno escrito por G. Stanley Hall. Varias revistas señalaron la importancia del libro y publicaron extractos del capítulo, «Psicología destete.»El libro da varios ejemplos de este proceso psicológico en el que se completa con éxito para guiar a los padres desconcertados y ayudarlos con sus hijos. Ella lo describe como similar al » destete físico de los métodos infantiles de tomar alimentos, puede ir acompañado de arrebatos emocionales o depresiones, que es probable que caigan sobre las personas cuando se tienen que romper los hábitos. Se pueden encontrar escritos adicionales sobre niños con defectos mentales en sus libros, The Problem of Mental Disorder (1934) y en Psychology of Special Disability in Spelling (1918). Incluso escribió sus propios libros de texto para las clases que daba en Columbia.
No fue hasta la década de 1920 que comenzó a trabajar seriamente con niños superdotados. Es conocida por acuñar el término » dotado «a pesar de que comenzó su trabajo principalmente con los» mentalmente defectuosos», llegando a creer que la mayoría de las personas eran simplemente de inteligencia promedio y que aquellos con enfermedades mentales simplemente sufrían de problemas relacionados con la inadaptación. Sin embargo, la superdotación proviene de factores educativos y ambientales y, como es así, Hollingworth creía que había ciertas formas de nutrir la superdotación y educar a los niños superdotados. «Niños superdotados», escrito por Hollingworth en 1926, describe los resultados de su estudio en un intento de cuantificar los antecedentes familiares, la composición psicológica y los rasgos temperamentales, sociales y físicos de los niños superdotados. También incluye su intento de crear un plan de estudios para beneficiar a los 50 niños de siete a nueve años con un coeficiente intelectual de más de 155 años. La última de sus publicaciones fue «Children Above 180 IQ» en 1942, que en realidad fue completada por su esposo después de su muerte, observó cuántos niños con un IQ tan alto a menudo tenían problemas de adaptación que parecían surgir tanto de la falta de estimulación intelectual como de un descuido general de los padres que provenía de que los padres dejaran a sus hijos excepcionalmente brillantes para criarse ellos mismos. No existían para ellos recursos adecuados ni oportunidades de educación. El espíritu de la época era que » los brillantes pueden cuidarse solos.»Hollingworth fue capaz de idear un método de trabajo con tales personas que enfatizaba la importancia de mantener y mantener el contacto con ellos todos los días. Era necesario que se los identificara en una etapa temprana de sus vidas como dotados, así como que no se los mantuviera aislados de otros niños y compañeros. Sus necesidades no están siendo atendidas por los sistemas escolares medios, que es preciso atender.
Su primer estudio a largo plazo de los dotados comenzó en 1922 en Nueva York. Hollingworth utilizó un grupo de cincuenta niños, de entre siete y nueve años de edad. Todos tenían un coeficiente intelectual de más de 155. Se estudiaron a lo largo de tres años. Este experimento tenía dos objetivos. La primera era obtener una mejor comprensión de tantos aspectos de estos niños como fuera posible. Esto incluía información sobre sus antecedentes, vida y circunstancias familiares, sus estados psicológicos y su composición, así como sus rasgos físicos, temperamentales y sociales. El segundo objetivo era obtener información sobre cuál sería el mejor plan de estudios para estos niños. Los resultados de este estudio se publican en su libro Gifted Children (1926). Continuó en contacto con los niños mucho después de la finalización del estudio. Durante los dieciocho años que siguieron, agregó información sobre los cónyuges y los hijos de los participantes originales al estudio y los resultados.
Otro experimento con niños superdotados tuvo lugar en 1936. En el estudio se utilizaron niños con problemas educativos de la Escuela de Espira. La población era similar a su primer estudio, pero se prestó especial atención a la mezcla racial del grupo. Fue modelado según la demografía típica de las escuelas públicas de Nueva York. La escuela se conoció como» La escuela de Leta Hollingworth para niños brillantes » y recibió mucha atención pública. El plan de estudios que se utilizó se llamó la «Evolución de las Cosas Comunes». Hollingworth lo había ideado. Descubrió que los niños querían explorar el mundo que los rodeaba. Como resultado, el plan de estudios consistió en aprender cosas como alimentos, ropa, refugio, transporte, herramientas, mantenimiento del tiempo y comunicación. Los niños crearon unidades de trabajo que se componían de materiales didácticos que cada estudiante había proporcionado. Este modelo de aprendizaje resultó ser más beneficioso para los jóvenes dotados que simplemente introducirlos en temas avanzados que luego encontrarían en niveles más altos de aprendizaje.
El estudio final de Hollingworth sobre niños superdotados fue publicado después de su muerte, por su marido en 1942. Fue un estudio longitudinal de doce niños con un coeficiente intelectual superior a 180. Comenzó en 1916 después de inspirarse en su trabajo con las pruebas Binet. Fue testigo de una puntuación de 187 para niños, lo que la llevó a buscar a otros once niños con capacidades similares. Los veintitrés años que siguieron a esa inspiración inicial se dedicaron a encontrar a los niños e intentar un estudio en profundidad. Plenamente consciente de que nunca viviría lo suficiente para ver a todos los niños en su adultez, Hollingworth intentó meticulosamente construir un marco sobre el cual se pudieran lograr los hallazgos de la investigación futura. Señaló que las personas» que prueban un coeficiente intelectual superior a 180 (S-B) «(es decir, Stanford-Binet) » se caracterizan por un fuerte deseo de privacidad personal. Rara vez ofrecen información sobre sí mismos. No les gusta que se llame la atención sobre sus familias y hogares.»Hollingworth pudo superar todas estas preocupaciones y llevó a cabo investigaciones que beneficiaron a la ciencia, manteniendo al mismo tiempo la privacidad de los participantes. Ella sentó las bases para futuros estudios de niños superdotados con este trabajo. Los resultados del estudio sugirieron que muchos niños excepcionalmente dotados sufren problemas de adaptación debido a dos factores: el tratamiento inepto por parte de los adultos y la falta de desafío intelectual. Los adultos a menudo ignoran a esos niños porque se cree que son autosuficientes. Los mitos de que los niños excepcionales eran torpes, frágiles y excéntricos también fueron descartados por los hallazgos.
Hollingworth tuvo muchos logros al trabajar con individuos dotados. Fue la primera en escribir un libro completo sobre ellos, así como en enseñar un curso universitario sobre niños superdotados. Fue la primera en estudiar a niños con cocientes de inteligencia (CI) superiores a 180 con su estudio longitudinal de 1916.
Hollingworth continuó investigando métodos adecuados para educar a los niños superdotados y abogó por múltiples criterios para identificar a los superdotados. Publicó más de 30 estudios sobre los dotados y fue pionera en investigación y desarrollo en entornos naturalistas. También desarrolló terapia en centros infantiles y entrenó a Carl Rogers.
Las publicaciones de Hollingworth se presentaron sistemáticamente en La Psicología de los Niños Subnormales (1920) y en Talentos y Defectos Especiales (1923) (Poffenberger 1940). Cuarenta y cinco de los setenta y cinco artículos publicados por Hollingworth fueron sobre el tema del niño superior (Poffenberger 1940). Incluso a lo largo de su trabajo con niños superdotados, Hollingworth era consciente de considerar sus resultados en un contexto social. Concluye su artículo de 1925 » El vocabulario como síntoma del Intelecto «declarando:» Un resumen del conocimiento actual, derivado de la experimentación, por lo tanto, declararía que el vocabulario de un individuo es uno de los síntomas más significativos de su poder inherente para aprender cómo lograr o cómo obtener lo que quiere.»Esto, por supuesto, no implica que a partir de la calidad del vocabulario de una persona sea posible predecir su éxito futuro en la vida. El ‘éxito en la vida’ depende de fuertes determinantes además de la inteligencia » (Hollingworth, 1925, pág. 158). Es de destacar que consideró las implicaciones de sus hallazgos en una perspectiva más amplia que un artículo psicológico.