En 1867 acudió, con la delegación española, a la Exposición Universal de París, donde conoció a Ernest Meissonier, que influyó en sus cuadros posteriores.

Solicitó la excedencia y en 1857 se fue a la Academia de Roma, donde formó parte del grupo de pintores pensionados españoles que se reunían en el Café Greco (Luis Álvarez Catalá, Dióscoro Puebla, Casado del Alisal, Rosales, Mercadé, Fortuny y Alejo Vera, entre otros).

[2]​ Fue sucedido en dicho cargo en 1891 por Alejo Vera y Estaca.

Durante su gestión se creó una comisión ["Donaciones"] del Museo presidida por el director, secretario y un restaurador conservador, para que en lo sucesivo, las obras "donadas" al Museo fueran examinadas para aceptar o rechazar su admisión, a fin de controlar la calidad de estas.

El Museo del Prado conserva y tiene catalogadas treinta y tres obras de Palmaroli,[3]​ entre las que pueden mencionarse: Los fusilamientos del tres de mayo en la montaña del Príncipe Pío (1871), Concepción Miramón de Duret, Modelo en el estudio del pintor, el citado Retrato de Amadeo I de Saboya y la Confesión.