Научная анатомическая школа сформировалась на базе Петербургской медико-хирургической академии под руководством физиолога и анатома Петра Андреевича Загорского (1764–1846 годы). Являясь приверженцем функционального, эволюционного взгляда на анатомию, он оставил потомкам работы по анатомическим аномалиям и механизму их возникновения, серьезно занимался сравнительной анатомией. Продолжая дело, начатое Шеиным и Протасовым, профессор апробировал русскую анатомическую терминологию в своей книге «Сокращенная анатомия» (1802). Переиздававшийся более 5 раз фундаментальный труд Загорского представлял собой своеобразное руководство по анатомии, предназначенное для врачей русского происхождения. К сожалению, прекрасно изложенный материал не был проиллюстрирован.
Среди преемников Загорского заметный след в истории отечественной медицины оставили первый русский профессор Московского университета С. Зыбелин и автор статьи «О строении почек» А. Шумлянский (1748–1795 годы). Создатель «Курса анатомии» К. Мухин (1766–1850 годы), всю жизнь преподававший в Московском университете, был непосредственным учеником Загорского и его продолжателем по кафедре анатомии Петербургской медико-хирургической академии.
Российский анатом, академик Илья Васильевич Буяльский (1798–1866 годы) прославился как основатель топографической анатомии — прикладной к хирургии науки, изучающей взаиморасположение органов и их отношение к кровеносным сосудам и нервам. Заслугой Буяльского является создание анатомо-хирургических таблиц, разработка методик оперативного лечения сосудистых аневризм, способов бальзамирования и замораживания трупов. Уже первые его труды получили мировую известность. В 1828 году вышли в свет «Анатомико-хирургические таблицы», состоявшие из 36 рисунков и 14 таблиц, причем органы представлялись в натуральную величину.
«Издание сие можно назвать великолепным, и оно делает честь не только сочинителю, но и всей российской хирургии», — отозвался о работе Буяльского репортер «Военно-медицинского журнала». Огромная научная ценность «Таблиц» заключалась именно в прекрасных иллюстрациях, так как почти все ранние учебники рисунков не имели. Работы Буяльского объединили в себе сведения по топографической анатомии и оперативной хирургии. Историки называют «Анатомико-хирургические таблицы» первым в России отечественным атласом по оперативной хирургии. В 1844 году слушатели и преподаватели медицинских факультетов получили еще один учебник — «Краткую общую анатомию тела человеческого». Предназначение книги, опубликованной в 1860 году, понятно из названия: «Анатомические записки для обучающихся живописи и скульптуре в императорской академии художеств».
Будучи искусным хирургом, доктор сконструировал и внедрил в практику множество новых инструментов. В качестве анатома-практика предложил новые способы изготовления тонких коррозионных анатомических препаратов. Некоторые из них, например препараты почек, были приготовлены в 1863 году и сохранились до нашего времени. В качестве практикующего хирурга Буяльский одним из первых применил наркоз. При проведении операций использовал крахмальную повязку и самые современные тогда антисептики. Ему принадлежит авторство методик проведения операций на верхней челюсти, кровеносных сосудах. В 1866 году в честь И. В. Буяльского была отлита памятная золотая медаль.
С деятельностью Н. И. Пирогова связан высший расцвет практической анатомии. Великий российский хирург, педагог, общественный деятель, основатель военно-полевой хирургии и анатомо-экспериментального направления в медицине убедительно доказал основную роль анатомии в клинической медицине. Пирогов логично завершил начинания Буяльского, утвердив топографическую анатомию как самостоятельную науку. В его трудах представлены методы так называемой ледяной анатомии, включающей разнообразные способы распила замороженных трупов.
Окончание XIX столетия в российской науке ознаменовалось появлением нескольких научных анатомических школ. На базе Московского университета действовала школа Д. Н. Зернова (1834–1917 годы). Теории этого ученого основывались на анатомии центральной нервной системы. Многолетние исследования головного мозга позволили российскому анатому представить доказательства ошибочности теории Чезаре Ломброзо о врожденных человеческих качествах (преступности или гениальности). В Киеве славилась школа гистолога В. А. Беца (1834–1894 годы). Являясь создателем оригинального учения об архитектонике коры головного мозга, Бец в 1874 году описал гигантские пирамидные клетки, позже названные его именем.