然而，所有這些工作在費爾馬心目中均不如他寫在《算術(shù)》書頁空邊上的一系列短小的評注重要，那些純粹屬于智力的數(shù)字游戲，他一直被一種強烈的欲望——想要了解自然數(shù)的性質(zhì)以及它們之間的相互關(guān)系——所驅(qū)使。《算術(shù)》雖然成書在一千多年前，可是中間隔著漫長的中世紀，大量的數(shù)學(xué)經(jīng)典文獻被完全遺忘了，費爾馬得到此書一定如獲至寶。書中提出了一百多個數(shù)學(xué)問題，丟番圖本人逐一予以解答，這種認真的做法卻不是費爾馬的習慣。在研究丟番圖的問題和解答時，費爾馬經(jīng)常得到啟示去思索和解決一些相關(guān)的微妙問題。令人慶幸的是，這部譯著的每一頁書邊都留有寬大的空白，有時候他會匆匆地在那里寫下推理或評注。

對于后世的數(shù)學(xué)家們來說，這些不太詳盡的注記成了用之不竭的一筆財富。像那個時代的大多數(shù)數(shù)學(xué)家一樣，費爾馬對自己的研究結(jié)果守口如瓶，如果沒有一個叫梅森的神甫的竭力鼓動，他甚至可能不會與別的數(shù)學(xué)家通信。這位神甫不僅熱衷探討整數(shù)的性質(zhì)（他以梅森素數(shù)在數(shù)學(xué)史上留芳），而且喜歡旅行和傳播消息，并定期安排數(shù)學(xué)家們的各種聚會——這與兩個世紀以后現(xiàn)代主義詩人們的活動頗為相似，他的圈子后來形成法蘭西學(xué)院的雛形。不過，梅森也因為“泄密”得罪了笛卡爾那樣的朋友，可是，對于生活在邊遠山區(qū)的費爾馬來說，神甫的每次到訪都是受歡迎的，他的影響力大概僅次于丟番圖的《算術(shù)》。

盡管梅森神甫一再鼓勵，費爾馬仍固執(zhí)地拒絕發(fā)表自己的結(jié)果，他是個緘默的天才，放棄了許多次成名的機會。得到人們的承認對他來說毫無意義，唯有新的定理的發(fā)現(xiàn)帶給他秘密的喜悅，這一點足以讓他感到滿足。然而，這位隱身獨處的天才有一種不可避免的邪惡的癖好，他和別人的通信其實是一種智力上的挑逗。費爾馬經(jīng)常寫信敘述他的最新定理，卻不愿意透露任何證明的線索，這種挑釁性的行為著實使收信人惱恨，笛卡爾就指責他為“吹牛者”，牛頓的前輩沃利斯則管他叫“那個該詛咒的法國佬”。

費爾馬尤其喜歡捉弄海峽對岸的同行，因為直到他生活的年代，英國尚未產(chǎn)生過一位可以和他媲美的數(shù)學(xué)家。六十四歲那年，費爾馬到鄰近的塔恩省的小鎮(zhèn)卡斯特爾執(zhí)行公務(wù)，不幸染上一種嚴重的疾病去世。綜觀費爾馬的一生，他的活動范圍不超過兩百公里，這一點與佛陀釋迦牟尼一模一樣。著名的英國古典學(xué)者貢布里希爵士在談到文藝復(fù)興初期的意大利畫家喬托時指出：“在喬托之前，人們看待藝術(shù)家就像看待一個出色的木匠和裁縫一樣，他們甚至不在自己的作品上署名。”同樣，當帕斯卡爾或其他朋友催促費爾馬發(fā)表某個結(jié)果時，他回答說：“不管我的哪項工作被確認值得發(fā)表，我也不想在其中出現(xiàn)我的名字?！?/p>

由于費爾馬與巴黎的數(shù)學(xué)界不相往來，他的通信者對他未必懷有好感，因此當他在梅森神甫之后突然去世時，他的各種發(fā)現(xiàn)處于被永遠遺失的危險之中。幸虧費爾馬的長子克萊蒙-塞繆爾（他對數(shù)學(xué)的貢獻如同卡夫卡的遺囑執(zhí)行人布羅德對文學(xué)的貢獻）意識到父親的業(yè)余愛好具有重要的價值，他花了五年時間研讀父親涂寫在頁邊的文字，整理出了四十八條評注。1670年，一本叫《附有皮埃爾·德·費爾馬評注的丟番圖的算術(shù)》的書在圖盧茲出版了，而被后人稱為“費爾馬最后的定理”（費爾馬從未與通信者提起過）即為其中的第二條評注。