Nel 1953 Barnard consegue una borsa di studio che gli permetterà di trascorrere due anni in America per perfezionarsi in chirurgia cardiotoracica, presso il celebre professore Owen H. Wangesteen a Minneapolis. È l'occasione della vita per Barnard, che arriva a New York nel 1956, per poi dirigersi in Minnesota. Barnard trascorre così due anni imparando le tecniche di cardiochirurgia da Wangesteen, ripetendo sugli animali le operazioni che vedeva in sala operatoria.