Fokozatának megszerzése után Moscati azonnal az Ospedale degli Incurabili személyzetéhez csatlakozott, és végül adminisztrátor lett. Ez idő alatt folytatta tanulmányait, és orvosi kutatásokat folytatott, amikor nem a kórházban látta el feladatait. Már korábban is elismerték a feladatai iránti elkötelezettségét, további elismerést kapott a Vezúv 1906. április 8-i kitörése utáni tevékenységéért. Az egyik kórház, amelyért Moscati volt felelős, a Torre del Greco, néhány mérföldre volt a vulkán kráterétől. Betegei közül sokan idősek voltak, és sokan bénák is. Moscati felügyelte az épület evakuálását, és mindenkit kimenekített, mielőtt a tető a hamu miatt beomlott volna. Levelet küldött a nápolyi kórházi szolgálat főigazgatójának, amelyben ragaszkodott ahhoz, hogy köszönetet mondjon azoknak, akik segítettek az evakuálásban, de a saját nevét nem említette.
Amikor 1911-ben Nápolyban kitört a kolera, Moscatit a polgári kormány megbízta a közegészségügyi ellenőrzések elvégzésével, valamint a betegség eredetének és felszámolásának legjobb módjainak kutatásával. Ezt gyorsan megtette, és javaslatait a városi tisztviselők elé terjesztette. Megelégedésére a legtöbb ötletet haláláig a gyakorlatba is átültették. Szintén 1911-ben Moscati a Királyi Sebészeti Akadémia tagja lett, és fiziológiai kémiából doktorált.
A kutatói és orvosi munkája mellett Moscati a helyi Anatómiai Patológiai Intézet irányításának felügyeletéért is felelős volt. Az intézet bonctermében egy feszületet helyezett el, amelyre Hóseás könyvének 13. fejezetének 14. verse volt felírva: Ero mors tua, o mors (Ó, halál, én leszek a te halálod). Az orvos édesanyja 1914-ben cukorbetegségben halt meg; ennek következtében Moscati lett az egyik első nápolyi orvos, aki inzulinnal kísérletezett a betegség kezelése során.
Az első világháború idején Moscati megpróbált bevonulni a fegyveres erőkhöz, de elutasították; a katonai hatóságok úgy vélték, hogy a sebesültek kezelésével jobban szolgálhatja a hazát. Kórházát a katonaság vette át, ő maga pedig közel 3000 katonát látogatott meg. 1919-ben az egyik helyi férfiiskola igazgatójává nevezték ki; emellett továbbra is tanított. 1922-ben Moscati libera docenza-t kapott a klinikai orvoslásból, ami lehetővé tette számára, hogy felsőoktatási intézményekben tanítson.