1908 II. Meşrutiyet’in ilanının ardından Osmanlı Maarif Nezareti, ilköğretimde modern eğitim yöntemlerini yaygınlaştırmak ve usûl-i cedîd (yeni yöntem) uygulamasını başlatmak amacıyla ilçe merkezlerinde "Numune Mektepleri" (Mekteb-i Numune-i İbtidai) açmaya karar verdi. Bu kapsamda 1910 (1326 Rumi) yılında Çanakkale’nin Ayvacık ilçe merkezinde Ayvacık Numune Mektebi kuruldu. Okul, dönemin geleneksel sıbyan mekteplerinden farklı olarak sıralı sınıfları, müfredatı ve muallim kadrosuyla bölgenin ilk modern ilköğretim kurumu olma özelliğini taşıyordu.

Çanakkale Savaşları ve Kurtuluş Savaşı yıllarında bölgedeki toplumsal hareketliliğe rağmen eğitim faaliyetlerini sürdüren okul, Cumhuriyet’in ilanıyla birlikte Latin harflerine geçiş (1928 Harf İnkılabı) ve eğitimde birlik (Tevhid-i Tedrisat) süreçlerinde ilçe merkezindeki ana eğitim üssü oldu. Bu dönemde ismi Ayvacık Merkez İlkokulu olarak güncellendi.

 1910’da kullanılan ilk tarihi ahşap/taş mektep binası, zamanla öğrenci kapasitesinin artması ve yıpranması nedeniyle yerini daha modern betonarme binalara bıraktı. Cumhuriyet dönemi eğitim reformları çerçevesinde okulun adı Ayvacık Atatürk İlkokulu olarak değiştirildi.