Он стремился продолжить учебу, совершенствоваться на научном поприще, приобрести практический опыт и навыки по своей профессии, и в 1833 г. ему разрешили выехать в двухгодичную командировку за границу в Берлин. Учение было платным: нужно было из своего жалованья оплачивать и посещение лекций, и практические занятия, но впереди, считал тогда Н. И. Пирогов, было «будущее, розовые надежды, новая жизнь в рассадниках науки и цивилизации». И это так радовало и веселило молодого доктора медицины. Он тогда еще не знал, что в Берлине его постигнет разочарование – практическая медицина была изолирована от ее основ – анатомии и физиологии. Даже великие хирурги Руст, Грефе, Диффенбах оперировали вслепую, а их знания анатомии были очень малы. Поэтому хирургические операции проводились вслепую, выручала интуиция, опыт и техника. Терапевты почти не слушали и не осматривали больных, и диагноз ставился в основном на основании их жалоб. Но и там, в Германии, он находит родственные души. Это, во-первых, любитель анатомии, пожилой профессор Шлемм, который видел в иностранце человека, любившего то же самое, к чему и он был очень расположен, притом знавшего очень многое из той части анатомии, которой он мало занимался. Н. И. Пирогова восхищало в немецком хирурге его умение первостепенного техника: «его анатомические препараты отличались добросовестностью и чистотой отделки». Симпатии ученых были взаимными. Здесь же, в анатомическом театре, работал известный биолог И. Мюллер, который удивлял своим необыкновенным трудолюбием. Над своими опытами с лягушками он просиживал до самого утра. Честность и любовь к науке, неугасимая энергия первооткрывателя, простота в обхождении – черты подлинного ученого, которые были присущи И. Мюллеру. Те кратковременные встречи, происходившие у Н. И. Пирогова, подзаряжали его энергией творчества, желанием работать и делать открытия. Молодой ученый уделял основное внимание работе в клинике и анатомичке. В госпитале «Шарите» он познакомился с влюбленной в анатомирование госпожой Фогельзанг, которая за небольшую плату согласилась, чтобы он присутствовал на ее вскрытиях. Она была прекрасным учителем, очень дорогим для Н. И. Пирогова человеком, потому что не только разъясняла, но и показывала особенности препарирования и анатомирования самых сложных участков человеческого тела. Н. И. Пирогов внимательно слушал, запоминал и экспериментировал сам.
Все это пригодилось ему для его одного из самых значительных сочинений «Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций», написанного в 1837 г. в Дерпте, где Н. И. Пирогов возглавил кафедру хирургии. Восемь лет он собирал материалы, в основе которых лежали его собственные анатомические и экспериментальные исследования. Впервые он обратил внимание на особенности строения фасций – тонкой соединительной оболочки, покрывающей отдельные мышцы и их группы, а также сосуды, нервы и