A su vez, leía bibliografía médica actualizada y empezó a tener interés en la cirugía torácica. A fines de la década de 1960 empezó a estudiar una técnica para utilizar la vena safena en la cirugía coronaria. 

En 1950 se radicó en Jacinto Aráuz, un perdido pueblito de La Pampa. Se integró con los lugareños, lo que le permitió ir descubriendo las profundas necesidades sanitarias de su pueblo. Casado con María Antonia, su novia de la escuela secundaria, Favaloro pasó a ser en ese rincón pampeano el médico de todos. 

Pero su destino no era el de ser un buen médico rural, y decidió buscar otros horizontes y profundizar su especialización en la medicina. Así, viajó a los Estados Unidos, a la Cleveland Clinic, para acrecentar sus conocimientos en cardiología. Allí permaneció durante diez años, dedicándose a la investigación y a la práctica de modernas técnicas quirúrgicas. 

Llegaría así su gran y trascendental aporte a la cirugía cardiovascular: la técnica del bypass, es decir, la cirugía directa de revascularización miocárdica, una técnica que desarrolló él personalmente y que consis­tía en salvar las obstrucciones en los vasos sanguíneos al construir un puente entre dos venas o arterias. 

A los 50 años retorna a la Argentina y creó la Fundación Favaloro que lleva su nombre para hacer docencia y práctica y continuar el desarrollo de su técnica. 

La Fundación le permitió formar más de 400 médicos residentes bajo su supervisión, atender más de 347.725 consultas, 273.276 estudios no invasivos, 19.262 cateterismos, 5.894 cateterismos terapéuticos, 470 trasplantes y 20.174 cirugías. 

A pesar de todo esto muchos escucharon por primera vez el nombre René Favaloro el 29 de julio del 2000, cuando todos los medios de comunicación anunciaron la muerte de dicho doctor. Recién en ese momento, muchos argentinos se enteraron que un hombre nacido y educado en esta tierra era reconocido internacionalmente como un excelente doctor, y, a su vez, debieron reconocer que en su propio país había sido tratado como un mendigo.