Pierwsza lobotomia miała miejsce dwunastego listopada 1935 roku. Zabiegowi temu, początkowo polegającemu na zniszczeniu płata czołowego za pomocą spirytusu bezwodnego, została poddana 63-letnia kobieta cierpiąca z powodu objawów depresyjnych, lęku, urojeń, halucynacji i bezsenności. Psychiatra Barahona Fernandes dwa miesiące później doniosła, że stan pacjentki uległ poprawie. Później Moniz wraz z Limą skonstruował podobne do igły narzędzie z zaciskającą się pętlą, służące do przecinania włókien istoty szarej – leukotom. Pierwsza leukotomia została wykonana 3 marca 1936 roku przez Moniza i Limę. Egas przedstawił później wyniki wskazujące, że u 20 pacjentów jej poddanych w 35% choroba ustąpiła, w 35% leukotomia dała pozytywne skutki, ale nie wyleczyła choroby, a u 30% poprawa nie nastąpiła.
Inną osobą mającą wkład w rozwój lobotomii był amerykański neurolog Walter J. Freeman. Razem z Jamesem Wattsem wykonał on 4 października 1936 roku pierwszą lobotomię w Stanach Zjednoczonych. Pacjentką była Alice Hood Hammatt, która cierpiała z powodu zaburzeń depresyjnych. W tej operacji został wykorzystany zmodyfikowany leukotom Moniza.