В этом журнале были опубликованы статьи Лурии, в которых были описаны объективные методы изучения времени реакции при утомлении (эти исследования были выполнены им в Казанском институте научной организации труда). Статьи привлекли внимание К. Н. Корнилова, сменившего Г. И. Челпанова на посту директора Московского психологического института, и он пригласил молодого подающего надежды исследователя в Москву. Именно здесь Лурия провел свое первое исследование, получившее международный резонанс, — создал так называемую сопряженную моторную методику. В ее основе лежала идея ассоциативного эксперимента К. Г. Юнга. Предложенная Лурией модификация метода была довольно простой. От испытуемого требовалось в ответ на предъявляемое слово отвечать первым пришедшим на ум словом и одновременно сжимать рукой резиновую грушу. Слова предъявлялись самые разные — как нейтральные, так и такие, которые могли иметь для испытуемого особый эмоциональный подтекст. В том случае, когда стимул провоцировал какие-то скрытые переживания, можно было зафиксировать некоторую задержку словесной и двигательной реакции. Эксперимент Лурии был использован в криминалистической практике. С его помощью удалось среди нескольких подозреваемых выявить того, кто последующими следственными процедурами действительно был изобличен как преступник. Этот опыт Лурия обобщил в книге «Природа человеческих конфликтов», которая была издана на английском языке в Нью-Йорке в 1932 г. и с той поры так и не была опубликована в нашей стране. А в США разработка этой проблемы активно продолжалась и привела в итоге к созданию детектора лжи в его современной модификации.
В Москве Лурия продолжил активную деятельность на ниве психоанализа. Он стал ученым секретарем Русского психоаналитического общества, его отчеты о деятельности общества регулярно публиковались в изданиях Международной психоаналитической ассоциации. Еще в Казани им была написана и издана малым тиражом книга «Психоанализ в свете основных тенденций современной психологии». В Москве под патронажем симпатизировавшего психоанализу директора Госиздата О. Ю. Шмидта книгу удалось переиздать весьма солидным по тем временем тиражом — 500 экземпляров.
Однако постепенно увлечение фрейдистскими идеями сошло на нет. Попытки Лурии применить психоанализ в психиатрической клинике не дали ощутимых результатов. В итоге Лурия пришел к выводу о недооценке Фрейдом социального опыта и принципиальной ограниченности его теории.
В первые же годы пребывания в Москве Лурия стал заниматься педагогической работой. С 1923 г. он начал работать в Академии коммунистического воспитания им. Н. К. Крупской в качестве заведующего кафедрой психологии. Там было начато новое исследование, которое позже было опубликовано в виде двух монографий: «Речь и интеллект в развитии ребенка» (1928) и «Речь и интеллект у городского, деревенского и беспризорного ребенка» (1930). Это были первые публикации, в которых проявился интерес Лурии к проблеме речи, которой он впоследствии посвятил много экспериментальных и теоретических работ.
В июле 1925 г. Лурия отправился в Германию вместе с отцом, который намеревался посетить несколько немецких клиник. Так Лурия познакомился с Куртом Левином — крупным немецким психологом, с которым у него сложились дружеские отношения. Впоследствии, в 1933 г., когда Левин возвращался в Берлин из командировки в Японию и остановился в Москве, Лурия настойчиво уговаривал его не возвращаться в фашистскую Германию, а остаться в СССР. Прозорливый Левин внял совету лишь отчасти: домой он не вернулся, но и в Москве не остался, предпочтя направиться в США.
В 1924 г. произошло важное событие. На Втором неврологическом съезде в Ленинграде Лурия встретился с Л. С. Выготским. Доклад Выготского произвел на него неизгладимое впечатление. По инициативе Лурии Выготский, живший и работавший в Гомеле (где он преподавал психологию в техникуме), был приглашен в Москву, в Институт психологии. Хотя Лурия был моложе Выготского всего на пять лет и за его спиной был уже немалый опыт научной работы, он сразу и безоговорочно признал Выготского своим учителем и руководителем. Правда, формально Лурия первое время был руководителем Выготского, который, придя в Институт, поступил в аспирантуру.