מחקר משנת 2014, שנערך בקרב 24 נשים, בחן את השינוי בעמוד השידרה לאחר תרגול של 12 שיעורי פילאטיס אחת לשבוע. עמוד השידרה צולם ונמדד לפני ואחרי תוכנית האימונים. המחקר מצא שינויים מובהקים במבנה עמוד השידרה והתוצאות הצביעו על הזדקפותו כתוצאה מתרגול השיטה.
מחקר מסקרן שנערך בסין מצא שיפור עקבי בפעילות המוח בקרב נשים בריאות באמצע שנות ה-20 לחייהן שתרגלו פילאטיס. תוצאות המחקר רומזות לכך שייתכן ולפילאטיס יש את היכולת לסייע בטיפול במחלות שונות הקשורות לניוון המוח ולשיקומו.
מחקר מ-2008 מצא שתרגול פילאטיס שיפר פרמטרים מנטליים בקרב תלמידי קולג' שתרגלו את שיטת האימון במהלך הסמסטר. בין היתר, נמצא שיפור בתחושת המסוגלות העצמית ומצב הרוח באופן מובהק, והממצאים אף הצביעו על שיפור באיכות השינה.
תרגול פילאטיס מאמן את כל הגוף כמכלול ואיננו מפתח חלקים מסוימים בגוף יתר על המידה, בעוד שהוא מזניח אחרים. השילוב בין חיזוק שרירי הליבה, שיפור הכושר הגופני כמכלול והתמיכה בנשימה ובנפש, הופכים את הפילאטיס לאימון אינטגרטיבי שקשה לנצח את יתרונותיו.
תרגול פילאטיס מחזק את שרירי רצפת האגן, שאגב, קיימים גם אצל גברים. על פי מחקר שנעשה על גברים שהתמודדו עם שפיכה מוקדמת, התברר כי חיזוק שרירי רצפת האגן הפחית אצלם את התופעה. בנוסף, שיפור זרימת הדם והגמישות המגיעים עם אימוני פילאטיס קבועים, עשויים לתרום גם בגזרת הביצועים במיטה.