14 февраля 1847 года он провёл свою первую операцию под эфирным наркозом во 2-м военно-сухопутном госпитале в Петербурге.

Пирогов разработал и применял несколько способов введения анестезии:

Ингаляционный наркоз.

Ректальный наркоз — введение эфирных паров через прямую кишку. Пирогов считал этот метод подходящим для детей и взрослых, «объятых» страхом, так как состояние анестезии наступало незаметно для пациента, а дыхательные органы не раздражались.

Интратрахеальный способ — введение эфира или его паров в трахею через трахеотомическое отверстие или резиновую трубку.

Внутриартериальное введение эфира, что также вызывало состояние анестезии.