Utilizando inicialmente el bacilo que había aislado en Santos y perfeccionando métodos conocidos, Oswaldo Cruz logró que el recién creado Instituto produjera, apenas seis meses después de su fundación, una vacuna y un suero, que pronto sería reconocido internacionalmente como excelente (según Émile Roux ) y entre los más eficaces que existían entonces (según W. Kolle y R. Otto, del Instituto de Enfermedades Infecciosas de Berlín - director Robert Koch). El "estado del arte" a este respecto fue expuesto en un extenso artículo en Brasil-Medico de 1901, que detalla "los argumentos y hechos que guiaron al Instituto en la elección del proceso que adaptó", el método de fabricación, la técnica de vacunación, las ventajas de la vacuna y los cuidados que deben acompañar su aplicación.

Sin embargo, la primera publicación del nuevo Instituto, también en Brasil-Medico en 1901, no tiene nada que ver con la peste, y se titula "Contribución al estudio de los culicidae de Río de Janeiro, del Dr. Oswaldo Gonçalves Cruz (obra del Instituto de Manguinhos)". Revela el inconformismo del autor con la idea de una institución meramente destinada a la fabricación de sueros y vacunas. Hace menos de tres años (noviembre de 1898), los italianos Amico Bignami, Giovanni Battista Grassi y Giuseppe Bastianelli habían demostrado la transmisión de la malaria por los mosquitos anofelinos, por lo que el Instituto debía, además del compromiso absorbente que había asumido, asumir la tarea de reconocer los representantes brasileños de este grupo zoológico. Ahora se sabe que Anopheles lutzi, una nueva especie descrita en este trabajo, se encuentra desde Amazonas hasta Rio Grande do Sul, y también en Bolivia, Paraguay y Argentina. Esta publicación inauguró el estudio de la entomología médica brasileña por parte de investigadores nacionales, siendo seguida por otras tres, hasta 1907. Todas ellas aparecen como obras del autodenominado "Instituto de Manguinhos". Mientras tanto, se publicaron cinco contribuciones más de Arthur Neiva, Carlos Chagas y Antônio Peryassú sobre los culicidios brasileños, sentando las bases de una escuela altamente productiva de entomólogos y acarólogos que se desarrollaría hasta nuestros días.

La intención de hacer del Instituto un centro de investigaciones científicas originales que sustentaran actividades aplicadas es evidente en las publicaciones de Oswaldo Cruz. A excepción de dos - "Vacunación contra la peste" (1901) y "Dos accidentes em soroterapia" (1902), temas inherentes al objeto oficial de la institución y que aparecen como obras del "Instituto Sôrotherapico Federal (Instituto de Manguinhos )", todos los demás se refieren únicamente al “Instituto de Manguinhos”. Incluso un artículo sobre "Peste", con un alcance integral (epidemiología, microbiología, transmisión, síntomas, anatomía patológica, diagnóstico, tratamiento y profilaxis), que no trate específicamente de sueros y vacunas, es "Obra del Instituto Manguinhos". Esta referencia sigue apareciendo incluso en publicaciones posteriores al cambio de nombre a Instituto Oswaldo Cruz.

Aún durante el mandato del barón como director administrativo (cargo del que dimitió en diciembre de 1902), los estudiantes de medicina comenzaron a acudir en masa al Instituto, en busca de prácticas u orientación para sus tesis, que luego eran imprescindibles para graduarse. Rápidamente se adoptaron otros temas de investigación en diferentes áreas: hematología, bacteriología, protozoología, virología, inmunología y helmintología. Se inició entonces un cambio radical en el panorama académico de Río de Janeiro: en lugar de las habituales recopilaciones basadas en literatura actual, aparecieron cada vez en mayor número monografías basadas en investigaciones originales que sólo excepcionalmente trataban sobre la peste. Nombres que ilustrarían la ciencia biomédica nacional tuvieron su formación perfeccionada y dirigida bajo la dirección de Oswaldo Cruz en el "Instituto de Manguinhos". Entre otros, Carlos Chagas, Ezequiel Dias, Antônio Cardoso Fontes, Eduardo Rabello, Paulo Parreiras Horta, Henrique de Beaurepaire Aragão, Affonso MacDowell, Henrique da Rocha Lima, Raul de Almeida Magalhães, Arthur Neiva, Antônio Gonçalves Peryassú, José Gomes de Faria, Alcides Godoy, Arthur Moses por mencionar sólo a los autores de algunas de las 23 tesis producidas entre 1901 y 1910. El hecho de que en esta lista se incluyan no sólo nombres que integraron el equipo de investigación del Instituto, sino también otros que se destacaron fuera de él en sus especialidades , muestra la influencia del Instituto en la renovación científica del país.

Además de las tesis, durante esta misma fase el Instituto produce 120 publicaciones originales en revistas nacionales (la gran mayoría en Brazil-Medico) y en revistas internacionales altamente selectivas, como Centralblatt für Bakteriologie, Biologischen Zentralblatt, Archiv für Protistenkunde, Archiv für Schiffs und Tropen -Hygiene, Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten, Münchener Medizinische, Annales de l'Institut Pasteur, Comptes Rendus de la Société de Biologie e Bulletin de la Société de Pathologie Exotique. En ese momento, la lista de revistas científicas suscritas a la Biblioteca del Instituto superaba los 420 títulos.