По окончании Крымской кампании С. П. Боткин вернулся в Москву. Он пришел к убеждению, что ему необходимо продолжать свое медицинское образование, и в начале 1856 года выехал за границу.
Во время своего пребывания за границей С. П. Боткин написал докторскую диссертацию «О всасывании жира в кишках» и ряд других работ.