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Nel 1940 divenne assistente dell'archeologo statunitense Paul Kosok, colui che aveva scoperto le linee di Nazca e, all'incirca dal 1946, iniziò a disegnare e catalogare le figure dell'area; anche dopo la partenza di Kosok nel 1948, Maria Reiche continuò il lavoro di quest'ultimo con il completamento della mappatura della zona.
La teoria della Reiche riguardo alle linee di Nazca, riassunta nel suo libro The Mystery of the Desert (Il mistero del deserto), era che i costruttori delle stesse le utilizzassero come calendari solari e osservatori per i cicli astronomici. Dal momento che le linee possono essere osservate nella loro interezza solo dall'alto, richiese l'aiuto dell'aeronautica militare peruviana per aiutarla nell'osservazione fotografica dal cielo.
I proventi della vendita del suo libro furono utilizzati dalla Reiche per promuovere la conservazione dell'area e per assumere assistenti e guardie: la Reiche si batté, infatti, per preservare l'area dal traffico abusivo (la zona è infatti nei pressi dell'autostrada panamericana) e da vari progetti governativi fintanto che, avendo impegnato gran parte del proprio denaro nell'impresa, convinse il governo peruviano a regolamentare l'accesso all'area. Promosse inoltre la costruzione di una torre, nei pressi dell'autostrada, per permettere ai visitatori la visione della maggior parte delle "linee" senza dover accedere all'area ristretta.
Nel 1993 ricevette la massima onorificenza (la Gran Croce) dell'Ordine del Sole e, nel 1994, divenne cittadina peruviana. Il riconoscimento del suo lavoro avvenne nel 1995 con la proclamazione da parte dell'UNESCO delle linee di Nazca patrimonio dell'umanità.
Nel deserto peruviano di Nazca, su un’area di circa 500 kmq, si trova una serie di misteriose linee nel terreno che riproducono perlopiù figure di animali, tracciate dal popolo Nazca, tra il 200 a.C. e il 600 d.C..
In tutto, si contano circa 13 mila linee oltre a più di cento spirali, trapezi, triangoli e altre figure geometriche, e quasi 800 giganteschi disegni di animali. Malgrado siano profonde solo pochi centimetri, si sono conservate grazie al clima arido della regione dove non piove quasi mai.
Tra le figure più grandi (fino a oltre 200 metri di estensione) si distinguono una lucertola, un colibrì, un condor, un ragno, una scimmia.
Le linee sono state tracciate rimuovendo le pietre dal terreno, in modo da far risaltare il suolo, più chiaro. Il loro significato è però ancora misterioso: perché il popolo Nazca li avrebbe disegnati? Non per comunicare con civiltà extraterrestri, come qualcuno crede ancora. Secondo la maggior parte degli studiosi questi straordinari disegni sono stati realizzati dagli antichi abitanti della regione per scopi rituali (per farsi vedere dagli dèi, o potrebbero essere cammini sacri lungo i quali questo popolo onorava le divinità) e forse astronomici.
Nel 1967 l’astrofisico Gerald Hawkins esaminò al computer i dati di uno studio aereo condotto sulla piana: la maggior parte delle linee non risultò connessa con alcun evento astronomico avvenuto dal 5000 a. C. a oggi.
Attualmente si ritiene che i disegni siano collegabili ai culti locali dell’acqua e della fertilità. Molte linee si connettono alle montagne circostanti ricche d’acqua, come l’Illa Kata e il Tunga, mentre altre segnalano i canali sotterranei dove scorre l’acqua che giunge dalla Cordigliera e che non riesce a risalire se non nelle zone più pianeggianti.
Una leggenda degli Aymara, popolazione della costa meridionale del Perù, racconta che il dio dell’acqua, partendo dalla cima delle Ande, arrivava fin sulla costa volando e portando con sé questo dono prezioso. Così, per propiziarsi il dio, la popolazione disegnò sulla terra grandi figure, soprattutto animali, in segno di offerta e in modo che il dio le potesse vedere dall’alto.
Nonostante siano lunghe molti chilometri e percorrano colline e avvallamenti, le linee sono perfettamente dritte. I disegni, visibili solo dall’alto, comprendono oltre 13.000 linee, più di 100 spirali, trapezi, triangoli e altre figure geometriche. Oltre a circa 70 figure di animali, alcune riprodotte nel disegno. Tra questa anche l'orca, appena ritrovata dopo essere stata dimenticata per 50 anni, vedi in alto a destra nella mappa).
Le eccezionali dimensioni e le relative difficoltà tecniche di realizzazione si spiegano così: gli antichi peruviani realizzarono prima disegni in scala, poi ingranditi sul terreno con l’aiuto di un reticolato di corde. Varie prove di archeologia sperimentale hanno dimostrato che il sistema funziona.
Quando dagli aeroplani furono avvistati i disegni più grandi, questi furono dapprima scambiati per i resti di un’antica rete di irrigazione. Fu appunto Paul Kosok, della Long Island University (Usa), a scoprire un disegno a forma di uccello e a catalogare da quel momento le diverse figure.