Harvey tornò a Baltimora ufficialmente nel 1902 quando gli venne offerto il titolo di Professore Associato di Chirurgia. Decise quindi di istituire un corso di anatomia chirurgica affiancato alla costruzione di un laboratorio di anatomia e chirurgia sperimentale che soprannominò "Hunterian Lab". Fu in questo periodo che Harvey cominciò a intravedere la sua vocazione per il sistema nervoso. Nel corso di un'autopsia a una giovane donna che soffriva di cefalee, rilevò la presenza di una ampia cisti ipofisaria, sintomatologia che riscontrerà in molteplici interventi. Per questo motivo iniziò a tenere un registro dei casi che gli si sottoponevano per redigere due pubblicazioni riguardo alla ghiandola Pituitaria e gli adenomi basofili ad essa correlati.