Appena ricevuta la laurea, Moscati entrò nello staff dell’Ospedale degli Incurabili, diventando alla fine un amministratore. Durante questo periodo continuò a studiare, conducendo ricerche mediche quando non svolgeva i suoi compiti all’ospedale. Già riconosciuto per il suo impegno nei suoi doveri, ottenne un ulteriore riconoscimento per le sue azioni in seguito all’eruzione del Vesuvio dell’8 aprile 1906. Uno degli ospedali di cui Moscati era responsabile, a Torre del Greco, era situato a poche miglia dal cratere del vulcano. Molti dei suoi pazienti erano anziani, e molti erano anche paralitici. Moscati supervisionò l’evacuazione dell’edificio, facendoli uscire tutti poco prima che il tetto crollasse a causa della cenere. Inviò una lettera al direttore generale del servizio ospedaliero napoletano, insistendo nel ringraziare coloro che avevano aiutato nell’evacuazione, ma senza menzionare il proprio nome.
Quando il colera scoppiò a Napoli nel 1911, Moscati fu incaricato dal governo civico di eseguire ispezioni di salute pubblica, e di ricercare sia le origini della malattia che i modi migliori per debellarla. Questo lo fece rapidamente, presentando i suoi suggerimenti ai funzionari della città. Per sua soddisfazione, la maggior parte di queste idee furono messe in pratica al momento della sua morte. Sempre nel 1911, Moscati divenne membro dell’Accademia Reale di Medicina Chirurgica, e ricevette il dottorato in chimica fisiologica.
Oltre al suo lavoro come ricercatore e come medico, Moscati era responsabile della supervisione della direzione del locale Istituto di Anatomia Patologica. Nella sala autopsie dell’istituto, egli pose un crocifisso con l’iscrizione del capitolo 13, versetto 14 del libro di Osea, Ero mors tua, o mors (O morte, io sarò la tua morte). La madre del medico morì di diabete nel 1914; di conseguenza, Moscati divenne uno dei primi medici napoletani a sperimentare l’insulina nel trattamento della malattia.
Durante la prima guerra mondiale, Moscati tentò di arruolarsi nelle forze armate, ma fu respinto; le autorità militari ritennero che egli potesse servire meglio il paese curando i feriti. Il suo ospedale fu rilevato dai militari e lui stesso visitò quasi 3.000 soldati. Nel 1919, fu nominato direttore di una delle scuole maschili locali; continuò anche ad insegnare. Nel 1922 Moscati ottenne la libera docenza in medicina clinica, che gli permise di insegnare negli istituti superiori.