Se inició entonces su labor docente e investigadora, sólo interrumpida por los numerosos viajes a congresos y bibliotecas, entre los que destacan la visita a la Biblioteca Vaticana para catalogar los manuscritos hebraicos de origen catalán (1935) y su lectorado en la Universidad Hebrea de Monte Scopius (1937-1938).
De su aula salieron figuras tan importantes como Juan Vernet, David Romano y Leonor Martínez.
Josep Maria Millàs Vallicrosa concluyó el debate al encontrar el manuscrito catalán en la biblioteca de Ripoll, y entre todos los documentos se logró reconstruir las tablas originales.
Tradujo y comentó textos de Abraham ben Ezra, Abu al-Salt de Denia, Azarquiel, Abraham bar Hiyya, la obra médica de la familia Castro, Enrique de Villena, Hasday Cresques, Ibn Bassal, Ibn Hayyay, Ibn Wafid, Jaume Ferrer, Profeit Tibbon, Ramon Llull, Ibn Gabirol etc.
También documentó la influencia de las matemáticas y la astronomía andalusíes en el panorama científico europeo, así como la de instrumentos científicos (astrolabio, cuadrante con cursor, cuadrante sennero, azafea, ábaco, clepsidra, globos celestes etc.), tablas astronómicas y agricultura (cultivo del algodón, relaciones con la farmacología, jardines botánicos, enfermedades de los árboles, etc.).