De vuelta a Italia, fundó en 1908, en Ivrea, la empresa ICO, y comenzó la producción de la primera máquina de escribir totalmente italiana. En 1926 fundó la Officina Meccanica Olivetti para la construcción de máquinas herramientas. Durante los años 30 se fabricaron los primeros modelos de mobiliario de oficina "Synthesis", los primeros teletipos y máquinas de cálculo.
Olivetti dejó en 1938 la presidencia de la empresa, conservando la dirección de la fábrica de máquinas herramientas.