Bavan esikoisohjaus Paholaisen naamio (1960) toi hänelle heti kansainvälistä kuuluisuutta. Muutamien peplum-elokuvien jälkeen hän ohjasi vuonna 1963 elokuvan La ragazza che sapeva troppo (Tyttö joka tiesi liikaa), jonka katsotaan aloittaneen giallo-genren. Scifi-kauhuelokuva Terrore nello spazio (1965) on Alien-elokuvasarjan esikuva, ja vuoden 1968 elokuvassa Diabolik – mies mustassa Jaguarissa Bava käytti sarjakuvaa luovasti tarinan pohjana.[1]
Mario Bavan poika Lamberto Bava (s. 1944) aloitti ohjaajan uransa toimimalla isänsä apulaisohjaajana 14 vuoden ajan.[1]