Rajna, che ebbe sempre Dante Alighieri come autore prediletto, curò l'edizione critica del De vulgari eloquentia nel 1896 e fece parte del comitato direttivo per la pubblicazione delle Opere presso la Società Dantesca Italiana. Nel 1907 pubblicò I Testi Critici, fondamentale sintesi del metodo di Lachmann applicato alla letteratura italiana. Altro grande interesse fu l'epica cavalleresca, in particolare il discorso sulle sue origini, culminato nella sua opera più celebre: Le fonti dell'Orlando Furioso.
Morì a Firenze nel 1930.
Omaggi
Sono a lui intitolate una via di Sondrio, una di Tirano e una di Firenze, così come una biblioteca nella città natale.
Le origini dell'epopea francese, Firenze, Sansoni, 1884.
L'Orlando innamorato di Matteo Maria Boiardo, Bologna, Zanichelli, 1894.
Le fonti dell'Orlando Furioso: ricerche e studi, Firenze, Sansoni, 1900 (edizione rivista e aumentata).
La lingua cortigiana, Torino, Loescher, 1901.
Una questione d'amore, Firenze, Barbera, 1901.
Le fonti dell'Orlando Furioso. Ristampa della seconda edizione 1900 accresciuta di inediti a cura e con presentazione di F. Mazzoni, Firenze, Sansoni, 1975.
Scritti di filologia e linguistica italiana e romanza, a cura di G. Lucchini, premessa di F. Mazzoni, introd. di C. Segre, Roma, Salerno Ed., 1998, tomi 3.
La materia e la forma della Divina Commedia. I mondi oltraterreni nelle letterature classiche e nelle medievali. Introduzione, edizione e commento a cura di Claudia Di Fonzo. Premessa di F. Mazzoni, Firenze, Le Lettere, 1998 (Quaderni degli "Studi Danteschi", 12).
Curatele
Dante Alighieri, Il trattato De Vulgari Eloquentia, Firenze, Le Monnier, 1896.
Studi letterari e linguistici dedicati a Pio Rajna nel 40º anno del suo insegnamento, Milano, Hoepli, 1911.
Commemorazione tenuta il 15 maggio 1931, Roma, Accademia nazionale dei Lincei, 1931.
Mario Casella, Rajna, Pio, in Enciclopedia Italiana, 1935.
Fabia Borroni, Le carte Rajna della Biblioteca Marucelliana, Catalogo e bibliografia, Firenze, Sansoni Antiquariato, 1956.
Carteggio Rajna - Salvioni, a cura di C.M. Sanfilippo, Pisa, Pacini, 1979.
Pio Rajna-Francesco Novati. Carteggio (1878-1915). Tra filologia romanza e mediolatina, a cura di G. Lucchini, Milano, LED, 1995.
Pio Rajna e le letterature neolatine. Atti del Convegno internazionale di studi (Sondrio, 24-25 settembre 1983), a cura di R. Abardo, Firenze, Le Lettere, 1993 (Società Dantesca Italiana, Centro di Studi e Documentazione Dantesca e Medievale, Quaderno 6. Scritti di F. Mazzoni, L. Formisano, M. Perugi, M. Martelli, R. Broggini, R. Sertoli Salis, A. Brambilla, C. Prencipe-Di Donna, G.P. Marchi, C.M. Sanfilippo, F. Borroni Salvadori, C. Segre, G. Contini. Alle pp. 173–206 la bibliografia di Rajna).
Alison Morgan, Recensione a La materia e la forma della «Divina Commedia». I mondi oltraterreni nelle letterature classiche e nelle medievali. Introduzione, edizione, commento a cura di Claudia Di Fonzo. Premessa di F. Mazzoni, Firenze, Le Lettere, 1998 in «La rassegna moderna di lingua», 96/2 (apr. 2001), pp. 530-531.
Claudia Di Fonzo, Introduzione: "Quelle paginette Marucelliana ", "La Materia e la Forma", "Il diavolo tra' piedi" (e appendici), in Pio Rajna, La materia e la forma della «Divina Commedia». I mondi oltraterreni nelle letterature classiche e nelle medievali. Introduzione, edizione, commento a cura di Claudia Di Fonzo. Premessa di F. Mazzoni, Firenze, Le Lettere, 1998, pp. XXVII-CXXVI.
