В сентябре 1872 года Лесгафт начинает работать в качестве консультанта в гимнастическом заведении А. Г. Берглинда, где он мог на практике осуществлять те принципы и представления, которые впоследствии составляли научно-теоретические основы его рациональной гимнастики. «Только знание потребностей и возможностей человеческого организма, убеждал он, только научный подход к проведению любого вида гимнастики могут сделать ее веским орудием в совершенствовании человека, как физическом, так нравственном.

Одновременно с работой в гимнастическом заведении Берглинда он занимается изготовлением препаратов, проводит антропологические изыскания и анатомические исследования. А с неофициального согласия градоначальника, он открывает у себя на квартире общеобразовательные курсы, которые постепенно выросли в знаменитые курсы Лесгафта.

Но неожиданно из Министерства народного просвещения пришло распоряжение немедленного отстранения его от работы. Только после многочисленных прошений Грубера и самого Лесгафта 7 октября 1874 года Александр II разрешил ему поступить «на службу по ученой части». Однако минует 4 года, прежде чем Лесгафта признают вторым прозектором в Медико-хирургической академии, и он сможет начать читать лекции, и не только там. Осенью 1875 года он начинает читать лекции на Владимирских курсах. Эти лекции вызвали много разговоров в столичном обществе. Петр Францевич Лесгафт отрицал всякое «божественное начало» и прочно связывал психические процессы с физиологическими. Такие идеи были признаны вредными, и министр запретил дальнейшее чтение публичных лекций.

Тогда Петр Францевич Лесгафт отдался новому, захватившему его делу- разработке вопросов физического воспитания. Начало было положено в Гимнастическом институте Бергмана. Наблюдая за проведением занятий, Лесгафт вносил в них коррективы, давал советы, устанавливал последовательность и интенсивность нагрузки при отдельных упражнениях, вел антропометрические исследования. Мало- помалу у него стал вырабатываться свой метод рациональной гимнастики, который мог позволить добиться большего эффекта и был свободен от ряда ошибочных положений шведской, немецкой и других систем гимнастики, Петр Францевич Лесгафт обратился в Главное управление военно-учебных заведений (ГУВУЗ) с предложением своих услуг. С декабря 1874 года он начал занятия гимнастикой с воспитанниками Второй Петербургской военной гимназии, а с 15 марта 1875 года по просьбе директора гимназии Медицинский департамент принял Лесгафта на должность чиновника для особых поручений. Первое «особое поручение»- поездка за границу «для подробного ознакомления с педагогической гимнастикой и с учреждениями для специального приготовления учителей этого искусства». В остальное время он продолжает специальные занятия по немецкой и шведской системам, а также по системе, предложенной им самим.

В течение 2-х лет он объездил 13 европейских государств, побывал в 26 городах, где посетил все учреждения для специальной подготовки учителей гимнастики. Он присутствовал на занятиях, беседовал с педагогами, медицинскими работниками, изучал устройства гимнастических снарядов и даже давал свои рекомендации по улучшению их конструкций. В конце каждого года он представлял в ГУВУЗ отчет о командировке. Один такой отчет был опубликован в виде отдельного приложения под названием «Приготовление учителей гимнастики в государствах Западной Европы». Выводы, сделанные Петром Францевичем Лесгафтом в отчете, подчеркивали, что в основу физического воспитания должны быть положены законы анатомии и физиологии человека. Важнейшим условием успешного преподавания гимнастики он считал соблюдение строгой последовательности в дозировке нагрузки, обязательный учет индивидуальных способностей учащихся.

Петр Францевич добивается организации 2-х годичных учебно-гимнастических курсов, которые открылись в сентябре 1877 года при Второй Петербургской военной гимназии. На них Лесгафт читал лекции по анатомии и руководил на 2-ом курсе всеми практическими занятиями, включая гимнастику и фехтование. Практические задания по физике, химии, гигиене и анатомии проводились в лабораториях и кабинетах Медико-хирургической академии, а курс лекций по физиологии читал И. М. Сеченов, который до конца жизни поддерживал дружеские отношения с Петром Францевичем

Лесгафтом.

По сути дела Лесгафт сумел создать настоящий институт по подготовке специалистов физического воспитания. Но началась русско-турецкая война. Курсы были закрыты. Было выпущено только 14 учителей, которые заняли преподавательские должности в военных гимназиях Петербурга, Москвы, Киева, Орла и других городов. Все они получили подробные инструкции, которые были составлены Лесгафтом. В них он сформулировал 3 принципа проведения занятий.

Первый принцип состоит в постепенности и последовательности. Только при соблюдении его можно добиться хороших результатов.

Второй принцип - необходимость отчетливого представления исполнителем, что он должен сделать, чего достичь.

Третий принцип - соответствие физических упражнений анатомо-физиологической структуре организма.

Весь процесс образования Лесгафт также разделял на 3 этапа.

Первый этап заключается в обучении ребенка правильным движениям.

Второй этап состоит в постепенном увеличении нагрузки с учетом физиологических особенностей подростка.

Третий этап - обучение умению точно рассчитывать свои силы во времени и пространстве.

Система образования П.Ф.Лесгафта не смогла в то время получить большого распространения в России. Лишь много лет спустя основы физического образования, им разработанные, были оценены по достоинству и многие его элементы включены в систему преподавания.

В начале 1876 г. (по некоторым источникам в 1877 г.) Лесгафту было разрешено баллотироваться на должность второго прозектора, и большинством голосов он был избран на эту должность. Он опять начинает работать на кафедре Грубера г де за 20 лет работы (1861- 1868 и 1871- 1885 г.г.) провел большое количество исследований по анатомии. Он опубликовал свыше 20- ти оригинальных работ, под его руководством были выполнены 22 диссертации. Работа увлекала и радовала Лесгафта. Улучшилось его материальное положение и бытовые условия. Окрыленный, он испытывал большой творческий подъем и чрезвычайно трудился над собственными исследованиями.

Последовательно разрабатывая закономерности анатомического строения мышц, костей и суставов и их функциональных особенностей, Петр Францевич выявил решающее значение мышц в формировании суставных поверхностей. Одним из первых он установил, что особенности функции мышц зависят от способа соединения друг с другом пучков мышечных волокон. Серьезные анатомические исследования в сочетании с математическими расчетами легли в основу изучения простых и сложных суставов. Такие его труды, как «Архитектура костей», «О соединение костей между собой», «О причинах, влияющих на форму костей», глубокие исследования архитектоники таза, и позволили сделать важные выводы для практической медицины, в частности травматологии и ортопедии.