Nel 1894 fece ritorno in Italia stabilendosi fino al 1897 a Torino, dove ottenne il primo incarico accademico di insegnamento in patologia speciale chirurgica. Al termine di questo periodo, ritornò a Napoli per poi spostarsi ancora nel 1900 a Catania. Nel 1901 venne candidato Premio Nobel per la medicina da von Recklinghausen. I suoi studi sulla spina bifida e sull'idrocefalia post-operatoria non gli valserò però l'ambito premio che in quell'edizione venne ritirato da Emil Adolf von Behring. Nel 1903 si insediò presso l'Università degli Studi di Pavia, nella quale compì importanti studi sull'embolia, sulla trombosi, sulla sutura delle arterie, sui tumori del retto, sulla colelitiasi e sulle pancreatiti. Muscatello a Pavia divenne definitivamente uno degli esponenti più noti in Italia per le sue abilità sia nella ricerca che nella clinica e nella diagnostica, attirando verso di sé la stima di colleghi e studenti. Nel 1907 tornò nuovamente a Catania dove insegnò come professore ordinario di patologia speciale chirurgica riuscendo a dotare l'Istituto di patologia generale di un laboratorio e di 15 posti letto. Dal 1923 come professore ordinario di clinica chirurgica e medicina operatoria. Presso l'Università di Catania fu anche rettore prima tra il 1908 e il 1910 e dopo tra il 1927 e il 1937.