По окончании университета Пирогов был отправлен в Дерпт (Юрьев) для подготовки к профессорскому званию.
В Дерпте он занимался анатомией и хирургией под руководством опытного профессора И. Ф. Мойера. Под его руководством в 1832 году Пирогов защитил докторскую диссертацию «Является ли перевязка брюшной аорты при аневризме паховой области легко выполнимым и безопасным вмешательством?» В этой работе он разрешил ряд принципиально важных вопросов, касавшихся не столько самой техники перевязки аорты, сколько выяснения реакций на это вмешательство как со стороны сосудистой системы, так и всего организма в целом. Полученными данными Пирогов опроверг распространенные тогда представления о причинах смерти при этой операции.
В 1833 году Пирогов выехал в заграничную командировку, – для совершенствования в хирургическом искусстве.
«Лангенбек, – вспоминал он позже одного из своих берлинских наставников, – научил меня не держать ножа полной рукой, кулаком, не давить на него, а тянуть как смычок, по разрезываемой ткани. И я строго соблюдал это правило во все времена моей хирургической практики».
Надо заметить, что операции, на которые сейчас уходят порой часы, в то время тянулись не долее двух-трех минут. То есть они занимали ровно столько времени, сколько мог терпеть боль пациент, ведь тогда еще не применялись ни наркоз, ни местное обезболивание.
Что касается Франции, то она разочаровала Пирогова.
«Мне было в высшей степени приятно видеть, – написал Пирогов в отчете о своей поездке. – что ни одно из новых достижений французской хирургии не было мне неизвестным. Все их я уже испытал на практике. Однако я должен чистосердечно признаться, что сами французские хирурги придают мало значения всему новому, что я в невинности моей души считал весьма важным для науки…»
В 1835 году Пирогов вернулся в Москву, но не смог получить там кафедру, как ранее было ему обещано. Кафедру получил товарищ Пирогова по работе в Дерпте Иноземцев, поэтому Пирогову пришлось уехать в Дерпт.
В Дерптском университете он был избран профессором.
Там же вышел его известный труд «Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций».
«С какой точностью и простотой, как рационально и верно можно найти артерию, руководясь положением этих фиброзных пластинок (фасций), – увлеченно писал Пирогов. – Каждым сечением скальпеля разрезается известный слой, и вся операция оканчивается в точно определенный промежуток времени.