ку увагу клініці, він реорганізував викладання хірургії з метою забезпечення кожному студенту можливості практичного вивчення предмета. Особливу увагу Пирогов приділяв аналізу допущених помилок у лікуванні хворих, вважаючи практику основним методом поліпшення науково-педагогічної роботи (у 1837-1839), видав два томи «Клінічних анналів», в яких піддав критиці власні помилки в лікуванні хворих.
У 1846 році за проектом Пирогова в Медико-хірургічної академії був створений перший в Росії анатомічний інститут, що дозволило студентам і лікарям займатися прикладною анатомією, вправлятися у виробництві операцій, а також вести експериментальні спостереження. Створення госпітальної хірургічної клініки, анатомічного інституту дозволило Пирогову здійснити ряд важливих досліджень, які визначили подальші шляхи розвитку хірургії. Надаючи особливого значення знанню анатомії лікарями, Пирогов в 1846 році опублікував «Анатомічні зображення людського тіла, призначені переважно для судових лікарів», а в 1850 році - «Анатомічні зображення зовнішнього вигляду і положення органів, що полягають у трьох головних порожнинах людського тіла».
В результаті наукових досліджень Пирогов створив атлас «Топографічна анатомія, ілюстрована розрізами, проведеними через заморожене тіло людини в трьох напрямах», забезпечений пояснювальним текстом. Вказана праця приніс Пирогову світову славу. Роботи Пирогова з хірургічної анатомії та оперативної хірургії заклали наукові основи для розвитку хірургії. Пирогов створив ряд нових методів операцій, які носять його ім'я. Запропонована ним вперше у світовій практиці кістковопластичними ампутація стопи поклала початок розвитку костнопластіческой хірургії. Не залишилася без уваги Пирогова патологічна анатомія. Його відома праця «Патологічна анатомія азіатської холери» (Атлас 1849 р., текст 1850), удостоєний Демидівської премії, і зараз є неперевершеним дослідженням.
Багатий особистий досвід хірурга, отриманий Пироговим під час воєн на Кавказі і в Криму, дозволив йому вперше розробити чітку систему організації хірургічної допомоги пораненим на війні. Розроблена Пироговим операція резекції ліктьового суглоба сприяла певною мірою обмеження ампутацій. Пирогов виклав і принципово дозволив основні питання військово-польової хірургії (питання організації, вчення про шоці, ранах, піеміі та ін) Як клініцист Пирогов вирізнявся винятковою спостережливістю; його висловлювання, що стосуються зараження рани, значення миазм, застосування різних антисептичних речовин при лікуванні ран (йодної настоянки, розчину хлорного вапна, азотнокислого срібла), є по суті передбаченням робіт англійського хірурга Дж. Лістера.
Велика заслуга Пирогова в розробці питань знеболювання. У 1847 році, менш ніж через рік після відкриття ефірного наркозу американським лікарем У. Мортоном, Пирогов опублікував виняткове за своєю важливістю експериментальне дослідження, присвячене вивченню впливу ефіру на тваринний організм («Анатомічні і фізіологічні дослідження про етерізаціі»). Їм було запропоновано ряд нових методів ефірного наркозу (внутрішньовенного, интратрахеального, ректального), створені прилади для «ефірованія». Поряд з російським фізіологом Олексієм Матвійовичем Філомафітським (1807 - 1849), професором Московського університету, їм були зроблені перші спроби пояснити сутність наркозу; він вказував, що наркотичну речовину надає дію на ЦНС і ця дія ...