מלבד עבודתו בחצר המלך, העניק הרמב"ם מזור להמונים שצבאו על דלתותיו, יהודים ונכרים כאחד. המשורר הערבי אל-סעיד אבן סינא אלמולך כתב עליו:
השיטה שאומצה על ידי הרמב"ם בטיפוליו המקצועיים הייתה להתחיל עם טיפול פשוט, תוך שהוא משתדל לרפא על ידי תוכנית תזונה שנקבעה עוד לפני מתן תרופות. במכתב שמיען לתלמידו החביב יוסף אבן שמעון, שלמענו חיבר את מורה נבוכים, כותב הרמב"ם: "הנך יודע כמה קשה המקצוע הזה עבור מי שפועל במדויק ולפי המצפון, ועבור מי שקובע רק את אשר הוא יכול לתמוך בטיעון או בסמכות". במכתב נוסף, שהופנה אל שמואל אבן תיבון, הוא מתאר את תפקידו המקצועי המפרך, שמעסיק אותו כל היום ולעיתים קרובות בחלק גדול של הלילה.
עם זאת, במקביל לעבודתו הרפואית, אפשרה לו שקידתו להפיק יצירות מונומטליות, וכן לשמש כפוסק ומנהיג לקהילה היהודית. שמו יצא למרחוק ונשלחו אליו שאלות רבות בהלכה ובאמונה מכלל יהדות התפוצות. אחת הקהילות שעמדה עמו בקשר רציף הייתה יהדות תימן, שקיבלה על עצמה את הרמב"ם כפוסק וכמנהיג. בעקבות הפרעות הקשות שנערכו בתימן, כתב הרמב"ם את איגרתו המפורסמת איגרת תימן, בה הוא מדריך אותם בעקרונות האמונה. יהודי תימן העריצו את הרמב"ם ותרמו לישיבתו במצרים תרומות משמעותיות ועל פי עדותו של הרמב"ן אף הוסיפו לנוסח הקדיש את שמו של הרמב"ם: "בחייכון וביומיכון ובחיי דרבנא משה בן מימון".
מותו ולאחר מותו.
הרמב"ם נפטר בפוּסטאט (כיום חלק מקהיר) שבמצרים בכ' בטבת ד'תתקס"ה (13 בדצמבר 1204) בגיל 66. בנו רבי אברהם מילא את מקומו בהנהגת יהודי מצרים. הוא וצאצאיו כיהנו כנגידים ועמדו בראש זרם דתי-חסידי, המוכר במחקר בשם חסידי מצרים. המסורת אומרת שלפי דרישתו המפורשת של הרמב"ם "אל נא תקברוני במצרים", הועברה גופתו ממצרים לטבריה ובה אכן עומד ציון שמקובל כמקום קבורתו. בחלקה זו קבורים אף השל"ה הקדוש ורבן יוחנן בן זכאי.
בשנת 2009 נחנך בסמוך לקברו של הרמב"ם מרכז מבקרים חדש, מרכז מורשת הרמב"ם, המציג את פועלו.
ספריו וכתביו.
מקום נכבד תופסים ספרי הרמב"ם וכתביו בספרות התורנית. הרמב"ם היה האדריכל הגדול של ההלכה היהודית לדורותיה ואמן התִמצות והסדרנות. הוא הרבה להשתמש בעט הסופר אשר בידו וכתביו המרובים עוסקים בענפים שונים: ביאורים לדברי חז"ל, פסקי הלכה, פילוסופיה, רפואה, תשובות ואגרות לקהילות יהודיות שונות ועוד.
חיבורים מוקדמים.
בבחרותו כתב הרמב"ם בשפה "רבנית" (עברית מתובלת בארמית) מספר חיבורים. חיבורים אלו נכתבו כטיוטות, והרמב"ם לא הספיק להגיהם ולהוציאם לאור; רובם אבדו, ונותרו רק שרידים מהם.
פירוש המשנה.
בגיל 23 (בשנת ד'תתקכ"א, 1161), בהיותו במרוקו, החל הרמב"ם בחיבור פירושו למשנה, שכונה על ידי תלמידיו כתב אל-סראג (בערבית: "ספר המאור"). החיבור הוא פירוש מקיף ובהיר על כל מסכתות המשנה. בדרך כלל פירש הרמב"ם את המשנה לפי מסקנת התלמוד באשר לפירושה, ואף ציין את פסק ההלכה. לעיתים רחוקות ישנן סתירות בין פסק ההלכה שפסק הרמב"ם בפירוש המשנה, לבין פסק ההלכה שפסק בספר "משנה תורה". הרמב"ם כתב בתשובה כי יש לסמוך על משנה תורה שנכתב מאוחר יותר, וכשכתב את המהדורה הראשונה של פירוש המשנה סמך על דברי הגאונים ובפרט רב חפץ גאון, ולאחר בירור חזר בו ותיקן את הדברים במהדורות מאוחרות של פירוש המשנה.
בתחילת פירוש המשנה כתב הרמב"ם הקדמה היסטורית, שבה הוא סוקר את השתלשלות התורה שבעל פה. בתחילת פרק חלק במסכת סנהדרין ישנו פירוש ארוך שזכה לשם "הקדמת הרמב"ם לפרק חלק", בה הוא קבע את שלושה עשר עיקרי האמונה היהודית וענייני שכר ועונש. למסכת אבות כתב הרמב"ם הקדמה שזכתה לשם "שמונה פרקים לרמב"ם", בה סוקר הרמב"ם את מבנה נפש האדם, טעמי המצוות, תורת הנבואה, ידיעת האל ונושאים נוספים. שילובם של עקרונות הדת בפירוש לקודקס הלכתי מופשט לא היה מקרי. הרמב"ם מדגיש זאת בסוף פירושו למסכת ברכות, לאחר שהוא דן בהתאמה שבין הפילוסופיה והדת:
פירוש המשנה נכתב בערבית-יהודית, במשך שנות נדודיו של הרמב"ם, ונחתם במצרים בשנת 1168 (ד'תתקכ"ח).
משנה תורה.
תפארת גדולתו, וגולת הכותרת של הגותו ההלכתית היא יצירתו המונומנטלית משנה תורה או כפי שנקראה בפי הרבים שהתקשו לקבל את נועזות השם "משנה תורה" כשני לתורה ובחרו בשם: היד החזקה (על שם י"ד, 14, הספרים שבחיבור). עוד בזמן חיבורו של פירוש המשנה, החל בכתיבת ספר המצוות (בערבית) כמפתח ותוכנית לחיבור המתוכנן. בספר זה מנה הרמב"ם באריכות ארבעה עשר כללים (נקראו גם שורשים) המבארים איזו מצווה ראויה להימנות במניין תרי"ג המצוות, ועל פיהם ביסס את "היד החזקה".
בחיבור "משנה תורה" עסק הרמב"ם עשר שנים, מתחילת שנת ד'תתקכ"ח (1167) עד שנת ד'תתקל"ז (1177). בשלהי ד'תתקל"ח (1178) הוסיף הרמב"ם לחיבורו את החלק האחרון של הלכות קידוש החודש, שהיה אז כעין חיבור עצמאי. העתקתו ושכלולו של החיבור נמשכו עוד מספר שנים, ולפי מסורת אחת נסתיימו בכסלו ד'תתקמ"א (1180), אף כי במשך כל חייו לא פסק הרמב"ם מלהגיה ולתקן את חיבורו (כמו גם את פירושו למשנה). החיד"א בספרו "שם הגדולים" הביא אגדה מאביו של ר' דוד הנגיד בנוגע לכתיבת משנה תורה:
בחיבור זה, המחולק לפי נושאים, קיבץ וסידר הרמב"ם את כל ההלכות שבתלמודים לפי נושאים ותת-נושאים, בעברית משנאית צחה, מדויקת ובהירה. מפעל אדיר זה דרש ידע עצום בכל מכמני התלמודים, הבנה מפליגה ויכולת של ברירת העיקר מהטפל ותמצותו במילים ספורות (פעמים רבות תוך תרגומו מארמית, שפת התלמודים). אף שבתחילה קמו עליו עוררים מבני דורו, בעיקר בשל העובדה שלא כתב את מקורותיו לספרו כנוהג המקובל, הפך ספר זה להיות עמוד השדרה של ההלכה היהודית לדורותיה, ונלמד בכל תפוצות ישראל. אף לאחר התקבלות חיבורו ההלכתי של רבי יוסף קארו, "שולחן ערוך", המשיך "משנה תורה" לשמש מקור לפסיקת הלכה וללימוד פלפלני. היקפם העצום של הנושאים הכלולים בו, הלכה והגות, מעשה וחזון, והמתח ביניהם יחד עם האחדות והסדר המאפיינים אותו - הם סוד קסמו של הספר, אשר מספר מפרשיו הישירים והעקיפים הדנים בהלכות הספר - עולה על אלפים רבים.
השם שבחר הרמב"ם לספרו - "משנה תורה" - מתבאר בדבריו בהקדמתו לספר:
עם פרסומו של הספר הוא הועתק פעמים רבות מכתבי יד ונתרבו בו השיבושים שהחמירו עם השנים, "תיקוני" חכמים, והשמטות הצנזורה הנוצרית. בימינו הודפסו כמה וכמה מהדורות שתוקנו על פי כתבי יד ודפוסים ישנים (במיוחד מהדורות הרבנים יוסף קאפח, שבתי פרנקל, נחום אליעזר רבינוביץ' ויצחק שילת בהן נעשו השוואות בין כתבי יד). מהדורת פרנקל אף ההדירה את כל נושאי הכלים של הרמב"ם על פי כתבי יד מדויקים. כמו כן נתפרסמה מהדורה זו בעיקר בגלל "ספר המפתח" שבו צוינו מראי מקומות לאלפי ספרים הדנים בדבריו.
מורה נבוכים.
ציון דרך משמעותי ביותר הוא ספרו הפילוסופי-הדתי הידוע מורה נבוכים (בערבית: "דלאלת אל-חאירין"), שהפך לנכס צאן ברזל של הפילוסופיה היהודית. הרמב"ם החל לכתוב את החיבור, הכתוב בערבית-יהודית, בשנת ד'תתקמ"ז (1187), וסיימו עד שנת ד'תתקנ"א (1191). בספר זה, שבו הרמב"ם פונה אל תלמידו - ר' יוסף בן יהודה אבן שמעון, מתווה הרמב"ם את הדרך לאדם "הדתי הנבוך", שעיונו התורני והפילוסופי אינם מתחברים בידיו למקשה אחת. ספר זה נכתב על ידי הרמב"ם לאחר שניסה לכתוב ספרי מחשבה במתכונת אחרת ('ספר הנבואה' ו'ספר ההשוואה'), שלא מצאה חן בעיניו בתוצאתה הסופית. מקובל כי הספר כולל את הספרים האלה בעריכה שונה, כאשר העניינים העמוקים מפוזרים בספר במעין 'צופן' שרק המשכיל יוכל לחדור אל תוכו.
הספר "מורה נבוכים", כמו הגותו של הרמב"ם בכללה, הושפע במידה רבה מהתאולוגיה האסלאמית המכונה "כלאם", ובפרט מזרם המועתזילה, שדגל בהסברים לוגיים למצוות הדת ולמהות העולם, והסתייג מהסברים מיסטיים. "כלאם", כפי שמעיד שמה, שהוא תרגום לערבית של המונח היווני "לוגיקה", הייתה אסכולה ששאפה ליישב בין הפילוסופיה היוונית הקלאסית של אפלטון ואריסטו לבין עקרונות הדת המונותאיסטית. "מורה נבוכים" הוא מעין גרסה יהודית של הניסיון הזה, אלא שבניגוד לכלאם, שהכפיפה את מסקנותיה הלוגיות לעמדות הדת הקבועות מראש וקבעה על פיהן את הנחות היסוד שלה, ובדומה לפילוסופים מוסלמים מאוחרים יותר מהם הושפע, כדוגמת אבן באג'ה, עבד הרמב"ם בכיוון ההפוך והכפיף את פירושי הטקסטים המקודשים להיגיון. טענתו התאולוגית הייתה, שכיוון שמקור התבונה האנושית ומקור הטקסט המקודש הוא אחד - האל, לא תיתכן סתירה אמיתית ביניהם.
כתיבת הספר בערבית, שהייתה שפתם של מרבית יהודי העולם באותו הזמן יצרה צורך לתרגמו לעברית עבור יהודי צרפת וממלכת ספרד הנוצרית. הספר תורגם לעברית לראשונה בידי ר' שמואל בן יהודה אבן תיבון מפרובאנס. תרגום זה בוצע על־פי הנחיותיו של הרמב"ם עצמו, שאף כתב לו מכתב עם פירושיו לספר. תרגום זה היה לתרגום העיקרי במשך מאות שנים, והוא אף לווה בפירוש נרחב של המתרגם. במרוצת הדורות תורגם הספר למספר שפות (בעיקר אנגלית, גרמנית וצרפתית), ובנוסחים שונים. ב-1972 פרסם הרב יוסף קאפח תרגום מקיף הכולל פירוש מקיף לספר וזכה על כך בפרס ישראל. ב-2002 תרגם פרופ' מיכאל שוורץ את הספר לעברית מודרנית בתוספת הפניות למאמרים מחקריים. על פרסום ספר זה זכה גם הוא לפרס ישראל.
איגרות הרמב"ם.
איגרות הרמב"ם הוא שם כולל לשורה ארוכה של איגרות ומכתבים ששלח הרמב"ם לאישים וקהילות שונות מימי בחרותו ועד לשנותיו האחרונות. המדובר באיגרות ומאמרים העוסקים בנושאים מחשבתיים-אמוניים וכן בנושאים אישיים או ציבוריים אחרים; מאות התשובות שהשיב הרמב"ם לשאלות הלכתיות, מכונסות בשם "תשובות הרמב"ם", או שו"ת "פאר הדור".