Den krympte tumörer hos ungefär hälften av kvinnorna som deltog i en liten prövning.
Forskare hade bara testat läkemedlet för att se om det var säkert för människor att ta, men fann att det hade en nästan omedelbar klinisk effekt.
Man hoppas att läkemedlet kan hjälpa kvinnor som slutat svara på alla andra behandlingar som finns tillgängliga för närvarande.
Hittills har den bara testats på 15 kvinnor, och forskarna säger att det kanske inte är säkert att ta mer än några månader.
Ovarialcancer är dock en svår sjukdom att behandla, och prognosen i det avancerade skedet är mycket dålig.
Marianne Heath, 68, en av de patienter som fick läkemedlet, sade: " Jag hade inga andra behandlingsalternativ, så jag ansåg att detta var mitt enda alternativ.
"Jag vill bara fortsätta så att jag kan hålla tumörerna på en nivå där jag kan njuta av mitt liv. Det är inget botemedel, men det är livstid för mig."
Marianne fick behandling under sex månader, och läkemedlet krympte alla tre tumörerna i hennes kropp och tog bort mycket av den smärta hon upplevde.
En tumör - i ryggen - har börjat växa igen sedan hon slutade behandlingen i januari, och hon genomgår strålbehandling för det, men de andra är stabila.
Blodprov plats äggstockscancer tidigt
NHS-val: Ovariell cancer
Forskarna, från Institute of Cancer Research och Royal Marsden NHS Foundation Trust i London, ville fastställa om läkemedlet, känt i studien som ONX-0801, var säkert, så de testade det på ett litet antal patienter.
Men de fann det signifikant krympta tumörer i sju av de 15 patienter som tog läkemedlet - alla sju bär en viss molekyl som läkemedlet var speciellt utformad för att rikta.
ONX-0801 är den första i en ny klass av läkemedel som arbetar genom att efterlikna förmågan hos folsyra selektivt att koppla på sig till cancerceller, samtidigt lämnar frisk vävnad ensam, vilket minskar de biverkningar som ofta ses med traditionella kemoterapi, såsom infektioner, diarré, nervskador och håravfall.
När läkemedlet väl är låst i en cancercell, stör det dess kemi genom att blockera verkan av en nyckelmolekyl, vilket orsakar omfattande DNA - skador och celldöd.
Forskarna, som hoppas kunna genomföra större kliniska prövningar så snart som möjligt, har också utvecklat ett test som kan upptäcka vilka kvinnor som är mest benägna att dra nytta av behandlingen.
Studieledaren Dr Udai Banerji sade: " De resultat vi har sett i denna rättegång är mycket lovande. Det är sällsynt att se sådana tydliga bevis på reproducerbara reaktioner i dessa tidiga stadier av läkemedelsutvecklingen.
"Skönheten med just detta läkemedel är att det riktar sig till cancercellen. Detta innebär att det finns färre biverkningar, vilket gör det till en snällare behandling för äggstockscancerpatienter.
"Det är förstås tidigt, men jag är angelägen om att se denna behandling utvärderas i senare kliniska prövningar så snart som möjligt."
Doktor Catherine Pickworth, från Cancer Research UK, sade: " Det är uppmuntrande att se detta nya läkemedel visa löfte som en potentiell ny behandling för äggstockscancer.
"Nästa steg kommer att vara att forskare testar läkemedlet i större kliniska prövningar för att bekräfta att det fungerar och är säkert, och att räkna ut vilka kvinnor med äggstockscancer detta läkemedel kan hjälpa."
Professor Michel Coleman vid London School of Hygiene & Tropical Medicine uppmanade till försiktighet.
Han sade: "Det är viktigt med tumörer, men som författarna påpekar är det inte samma sak som att producera den förväntade förlängningen av överlevnaden för kvinnor med äggstockscancer.
"Det är helt förståeligt att utredarna är upphetsade, men man bör vara försiktig med att tolka detta resultat som ett genombrott för äggstockscancerpatienter tills det finns data på längre sikt."
Resultaten av rättegången presenterades vid American Society of Clinical Oncology årsmöte i Chicago på lördag.
En ny riktad behandling för äggstockscancer har visat "mycket lovande" resultat hos kvinnor i de långt framskridna stadierna av sjukdomen.