Не вбачаючи можливості продовжувати навчання в Києві і, очевидно, не бажаючи підставляти під удар батька, за яким зберігався поліційний нагляд, Олександр Богомолець перевівся на медичний факультет Новоросійського університету в Одесу. Першу наукову роботу опублікував на другому курсі університету — «До питання про будову і мікрофізіологію бруннерових залоз» (1902 рік). На кінець навчання Олександра Богомольця в Одеському університеті в його послужному списку нараховувалося п'ять наукових робіт.