Однако её оставили на четыре года работать на кафедре хирургии под руководством Алана Уиппла. В 1937 году Вирджинию пригласили на стажировку по анестезиологии в университете Медисона под руководством Ральфа Уотерса, а затем в больнице Нью-Йорка с доктором Эрнстом Ровенстином. После этого Вирджиния Апгар вернулась в Колумбийский университет и стала заведующей отделением анестезиологии. Долгое время она оставалась единственным сотрудником этого отделения: сама себе начальник и подчинённый.

Материал для своей работы Вирджиния Апгар собирала в роддомах. Основным её научным интересом на тот момент было влияние различных анестетиков на состояние матери и ребёнка при родах и после них. Младенческая смертность в те времена была довольно высокой, поскольку основное внимание врачей было направлено на сохранение жизни и здоровья матери.

Анестезируя роды, Вирджиния заметила, что некоторые анестетики, влияют не только на мать, но и на ребёнка. Для того чтобы точно оценить это влияние, Вирджиния Апгар придумала шкалу, по которой оценивалась жизнеспособность новорождённого, а затем сравнивала полученные результаты у детей, матери которых анестезировались разными способами. В оценке учитывалось дыхание, сердцебиение, рефлексы, мышечный тонус и цвет кожи. Кроме знаменитой шкалы в оценке состояния новорождённого были задействованы и новейшие методы: анализ крови, в частности, содержание в ней кислорода.

Благодаря работе Вирджинии Апгар выяснилось, что некоторые распространённые способы анестезии не годятся для родов, поскольку увеличивают риск смерти новорождённого.