У 1846—1848 роках з метою вивчення чуми подорожував по Османській імперії, Сирії, Палестині, Єгипті, Тунісу та Алжиру, де провадив досліди з етнографії, медичної географії, епідеміології. Зібрані ним цінні колекції знаходяться в Одеському археологічному музеї. Рафалович працював також над питаннями курортології та санітарної статистики.