Od 1934 kierował niezwykle nowoczesną jak na ówczesne czasy uniwersytecką pracownią EKG, dzięki stypendium naukowemu, które otrzymał z fundacji Sierakowskich przez trzy miesiące przebywał w Lozannie, gdzie odbył staż w Zakładzie Fizjologii tamtejszego uniwersytetu. Od 1935 prowadził w poznańskiej Państwowej Szkole Sztuk Zdobniczych i Przemysłu Artystycznego wykłady z anatomii człowieka oraz sprawował opiekę medyczną nad studentami i pracownikami uczelni. Prowadził badania nad wpływem witamin na fizjologię człowieka, za osiągnięte wyniki otrzymał stypendium firmy Hoffmann-LaRoche, dzięki któremu ponownie wyjechał do Lozanny, aby kontynuować rozpoczęte wcześniej badania. Kolejny wyjazd zagranicę miał miejsce w 1936, wówczas Wiktor Tomaszewski przebywał w Liège, gdzie w Zakładzie Medycyny Doświadczalnej prowadził badania nad oznaczaniem i wpływem tlenu i dwutlenku węgla na organizm ludzki. W 1937 wyjechał do Bad Nauheim, gdzie uczestniczył w badaniach w zakresie kardiologii eksperymentalnej. W 1938 przedstawił rozprawę Przewód pokarmowy, a witamina C, na jej podstawie 20 kwietnia 1939 został doktorem habilitowanym na Wydziale Lekarskim UP i najmłodszym docentem (w zakresie chorób wewnętrznych) Uniwersytetu Poznańskiego.