Alors qu'elle n'a que quinze ans, Vanessa Ferrari remporte cinq des six épreuves lors des Jeux méditerranéens 2005 à Almeria (Espagne). Championne d'Europe par équipes l'année suivante, elle est sacrée championne du monde du concours général à Aarhus dès sa première année chez les seniors. Elle devient aussi la première italienne à remporter un titre mondial en gymnastique.
En 2007, elle conquiert le titre européen du concours général individuel ainsi que la médaille d'or au sol. Lors des Mondiaux 2007, elle ne conserve pas son titre mondial devant se contenter du bronze sur le concours général individuel.