Hned po získání titulu nastoupil Moscati na Ospedale degli Incurabili a nakonec se stal administrátorem. Během této doby pokračoval ve studiu a v době, kdy nevykonával své povinnosti v nemocnici, prováděl lékařský výzkum. Již dříve byl uznáván pro své pracovní nasazení, další uznání získal za své činy po erupci Vesuvu 8. dubna 1906. Jedna z nemocnic, za kterou byl Moscati zodpovědný, v Torre del Greco, se nacházela několik kilometrů od kráteru sopky. Mnoho jejích pacientů bylo starších a mnoho z nich bylo ochrnutých. Moscati dohlížel na evakuaci budovy a všechny je dostal ven těsně předtím, než se kvůli popelu zřítila střecha. Generálnímu řediteli neapolské nemocniční služby poslal dopis, v němž trval na tom, aby poděkoval těm, kteří při evakuaci pomáhali, ale nezmínil své jméno.
Když v Neapoli v roce 1911 vypukla cholera, byl Moscati pověřen občanskou vládou, aby prováděl kontroly veřejného zdraví a zkoumal jak původ nemoci, tak nejlepší způsoby jejího vymýcení. To se mu podařilo rychle a své návrhy předložil představitelům města. K jeho spokojenosti byla většina těchto nápadů do jeho smrti uvedena do praxe. V roce 1911 se také Moscati stal členem Královské akademie chirurgické medicíny a získal doktorát z fyziologické chemie.
Kromě své práce výzkumníka a lékaře byl Moscati zodpovědný za dohled nad směřováním místního Ústavu anatomické patologie. V pitevně ústavu umístil kříž s nápisem ve 13. kapitole 14. verši knihy Ozeášovy: Ero mors tua, o mors (Ó smrti, budu tvou smrtí). Lékařova matka zemřela v roce 1914 na cukrovku; v důsledku toho se Moscati stal jedním z prvních neapolských lékařů, kteří při léčbě této nemoci experimentovali s inzulínem.
V průběhu první světové války se Moscati pokusil vstoupit do ozbrojených sil, ale byl odmítnut; vojenské úřady se domnívaly, že by mohl lépe sloužit vlasti ošetřováním raněných. Jeho nemocnici převzala armáda a on sám navštívil téměř 3 000 vojáků. V roce 1919 se stal ředitelem jedné z místních mužských škol; pokračoval také v pedagogické činnosti. V roce 1922 získal Moscati titul libera docenza v oboru klinické medicíny, který mu umožňoval vyučovat na vysokých školách.