Posteriormente, entre 1990 y 1993 trabajó como becario FPI para la Ciencia en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, organismo que depende del Ministerio de Educación y Ciencia.

Durante este período, concretamente en 1993, Falomir se doctoró en Historia del Arte.

[4]​ Como investigador, es miembro del comité científico de la Fondazione Tiziano de Pieve di Cadore (Italia) y ha colaborado con diversas universidades italianas y estadounidenses.

Maestros venecianos del Museo del Prado (Museo Nacional de Arte de Cataluña, Barcelona, 1997); Una obra maestra restaurada.

[5]​ Asimismo, ha impartido conferencias en instituciones tales como el Museo del Prado, la National Gallery of Art (Washington), el Museo del Louvre, la Universidad de Udine, el Museo de Bellas Artes de Boston, la UCLA o la National Gallery of Victoria.