Tuttavia, furono Philippe e la moglie Sara, sorella di Langdon Down, a dare una svolta alla sua carriera; gli offrirono vitto e alloggio per iniziare gli studi di medicina in autunno, al London Hospital. Anche la madre, preoccupata del peso economico che poteva gravare sulle spalle della figlia e del marito, contribuì con cinque scellini a settimana. Le lezioni alla facoltà di medicina includevano corsi di anatomia, fisiologia, chimica, chirurgia, medicina forense, anatomia comparata, istologia e ostetricia. Inoltre gli studenti operavano come assistenti nei reparti di chirurgia, e come medici nei reparti di medicina. Era loro compito controllare il decorso delle malattie e qualsiasi cambiamento imprevisto. In particolare, Langdon Down fu assegnato al dottor Little, che aveva una considerazione talmente alta di lui da rendergli onore con una dedica nella sua opera “The nature and treatment of deformities of the human frame”. In questo libro, Little descrisse soprattutto la grande abilità di Langdon Down nel diagnosticare le infezioni polmonari grazie al suo brillante utilizzo dello stetoscopio, strumento che si era appena affacciato nel panorama della medicina.