В мае 1909 года харьковский медик опять предпринял заграничную командировку, посетил знаменитого немецкого анатома Леопольда Штиду. Известна история о том, как, ожидая в кабинете своего именитого коллегу, Воробьев, чтобы убить время, отпрепарировал полукружные канала на височных костях, лежавших на столе профессора. Работа эта требует немало времени и большого искусства, и Штида был так восхищен, что изменил тему пары и после перерыва рассказал немецким студентам о полукружных каналах, показал препараты и представил ученикам русского анатома. У Штиды Воробьев занимался исследованием нервов желудка. Владимир Петрович открыл особое нервное сплетение, лежащее под серозной оболочкой желудка собаки.
Но анатом с мировым именем никак не мог получить признания вышестоящего начальства. Заведовать кафедрой нормальной анатомии в Харькове был назначен проработавший пятнадцать лет тюремным врачом в Таганроге Зоммер. Воробьев впоследствии рассказывал, что не мог без смеха смотреть на то, как его начальник делает разрез. Владимир Петрович утверждал, что Зоммер требовал от студентов лишь знания описательной номенклатуры, запретив задавать вопросы, «каким путем и в силу каких причин». Сам же Воробьев к тому времени вполне утвердился во мнении, что именно выяснение причинных связей, функционального назначения органов в связи с их формой, изучение организма в целом является главной задачей анатома. Крупный ученый не мог быть удовлетворен ролью средневекового книжника, знающего миллион названий и не желающего понимать, почему все именно так, а не иначе.
В 1910 году Воробьев был приглашен для чтения лекций по анатомии в женском медицинском институте Харьковского медицинского общества. В следующем году он подал документы на конкурс на замещение должности профессора кафедры анатомии в Юрьевском университете. Баллотировка закончилась убедительной победой харьковского медика, которого сторонники его кандидатуры считали безусловно наиболее даровитым из всех кандидатов. Но Министерство просвещения не утвердило результатов конкурса и назначило профессором местного, юрьевского доктора, против которого проголосовали его же коллеги по университету. В 1913 году при еще более загадочных обстоятельствах, возмутивших многих докторов по всей России, Воробьев не получил аналогичной должности в Варшаве. Возможно, решающую роль сыграло письмо бывшего завкафедрой анатомии Харьковского университета Кульчицкого, в котором он, вроде бы хваля своего бывшего подчиненного, отмечал вскользь его «преувеличенное о себе понятие и порядочный запас дерзости к себе равным при несомненной почтительности к старшим». Кроме того, Кульчицкий писал, что Воробьев, конечно, «прекрасный анатом, чрезвычайно умелый техник… со студентами требователен, как преподаватель исполнителен и усерден. Немножко интриган. У него были грехи в прошлом. Он принадлежал к освободителям в 1905 году, но давно с этим покончил,