Досліджуючи свою хворобу, коли чумні бубони в паху розсмокталися самостійно, та хворобу сотень хворих, Самойлович дійшов висновку, що причиною його хвороби було необережне користування медичним інструментом, який пошкодив шкіру, куди й потрапила зараза, що він і ще декілька хворих, які одужали, не заразилися повторно. Отже, він дійшов висновку, що «двічі чумою не хворіють» і подумав про можливість щеплення проти чуми. Першим у світі встановив, як передається чума, довів її контагіозність, запропонував щеплення ослабленою вакциною, заклав основи власної системи протичумних заходів і успішно їх застосовував. Переконаний, що чума — інфекційна хвороба, він вже 1771 року запропонував різні засоби дезінфекції речей хворих на чуму, зокрема одягу, прищепив собі заражений матеріал, взятий від людини, яка одужувала після захворювання чумою.