К юношескому возрасту Джозеф настолько окреп, что добился значительных успехов в плавании, прыжках в воду, гимнастике. Он начал разрабатывать собственную программу физического совершенствования и укрепления тела. Позднее он назвал эту методику «Искусство контроля» (The Art of Contrology).
В 1912 году Пилатес сменил немецкое гражданство на английское и стал профессиональным боксером и одновременно детективом Скотленд-Ярда. Во время Первой мировой войны английские власти интернировали его из-за национальности. Пилатес и в этой ситуации проявил себя как исключительно сильный человек — в ланкастерском лагере он обучал заключенных борьбе и самообороне.
На острове Мэн, работая санитаром в госпитале, Пилатес решил всерьез заняться вопросами физической культуры и спорта. Для раненых с повреждениями опорнодвигательного аппарата он создал систему тренажеров в виде пружин, прикрепляющихся к кроватям, — они получили название «универсальные исправители».
Позднее на базе этих устройств врачи разработали программу занятий по методике Пилатеса на тренажерах — именно она помогает реабилитироваться спортсменам, военным и другим людям, получившим серьезные травмы и ранения.
После окончания Первой мировой Пилатес вернулся в Германию. Он продолжал активную работу по развитию своих методик, сотрудничал с самыми прогрессивными специалистами в области культуры движения, преподавал полицейским Гамбурга физическую подготовку. Однако после предложения немецких властей работать в германской армии Пилатес покинул страну и в 1926 году эмигрировал в Нью-Йорк.
Именно в Соединенных Штатах Джозеф вместе с женой открыл свою первую школу.
Его система пользовалась большим успехом у танцоров и балетмейстеров, по ней занимались Марта Грекам и Джордж Баланчин, Рудольф Сен-Дени, Тед Шон, Эльвин Эили, Ханья Хопьм, Джером Роббинс и их ученики.
В 1945 году вышла книга Джозефа Пилатеса «Возвращение к жизни». В название книги автор вложил смысл нового метода упражнений: здоровый образ жизни с помощью «пробуждения тела через движение и сознания — через осознанную мысль».
Цель книги — помочь людям достигнуть крепкого здоровья, базируясь на равновесии физических, умственных и духовных качеств человека.
К сожалению, долгие годы система Пилатеса была известна только профессиональным танцорам, военным и людям, профессии которых были связаны с риском. Только в 1970 году с этим методом познакомились англичане: Алан Хердман обучался у последователей Пилатеса — Рона Флетчера и Каролы Тири открыл свою студию в Лондоне. Сейчас она является самым известным мировым центром по изучению системы Пилатеса.