Em 1908, já com mais de cinqüenta anos, Adolpho Lutz ingressou no Instituto Oswaldo Cruz – IOC, no Rio de Janeiro. Aí transcorre o terceiro período de sua vida profissional, em que realiza a aspiração de se dedicar por inteiro à pesquisa – não necessariamente de aplicação médica –, o que faz até falecer, no Rio de Janeiro, em 6 de outubro de 1940, poucas semanas antes de completar 85 anos. Graças à sua longevidade, essa fase, iniciada tardiamente, foi mais longa do que as duas outras reunidas: aquela em que Lutz foi acima de tudo um clínico, e o período à frente do instituto paulista. Por sua vez, a permanência em Manguinhos pode ser dividida em duas partes: até 1925 preponderam as atividades de cunho médico e sanitário; depois, muda o campo de interesses de Lutz, e ele se recolhe mais ainda ao laboratório.
O Instituto Soroterápico de Manguinhos, criado para produzir soro e vacina contra a peste bubônica, como o Butantan, em São Paulo, achava-se, em 1908, num momento crucial da metamorfose que o converteria, por várias décadas, no centro de gravidade da medicina experimental e da saúde pública brasileiras. Foi graças às habilidades de Oswaldo Cruz como sanitarista, chefe de equipes e estrategista da política institucional que o modesto laboratório soroterápico transformou-se no dinâmico Instituto de Patologia Experimental, logo rebatizado como Instituto Oswaldo Cruz (março de 1908).
A bagagem extraordinária de conhecimentos zoológicos que Adolpho Lutz levou para Manguinhos foi decisiva para a construção de suas coleções biológicas e para o adestramento dos jovens médicos recrutados por Oswaldo Cruz, todos na casa dos vinte anos. Com Lutz aprenderam muitas das ferramentas necessárias para investigar os complexos ciclos de parasitos e de seus hospedeiros. Sua contratação coincide com o auge da influência alemã sobre a vida científica de Manguinhos. No intervalo entre os congressos internacionais de higiene de Berlim (1907) e Dresden (1911), acolheu, por temporadas de um semestre, Max Hartmann, do Instituto de Moléstias Infecciosas de Berlim, e dois professores da Escola de Medicina Tropical de Hamburgo, Stanislas von Prowazek, autor de importantes trabalhos sobre os clamidozoários, e G. Giemsa, inventor do método de coloração mais utilizado para a observação de hematozoários. Veio, depois, a Manguinhos Hermann Duerck, docente de anatomia patológica da Universidade de Jena. As Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, inauguradas em 1909, difundiriam os trabalhos de seus cientistas, quase sempre em português e alemão, cabendo com freqüência a Adolpho Lutz a árdua ainda que pouco reconhecida tarefa de traduzi-los para esse idioma, hegemônico até a Primeira Guerra Mundial. Seu capital de relações com universidades, museus e institutos de pesquisa europeus e norte-americanos certamente contribuiu para consolidar o prestígio internacional do IOC.
Durante os anos vividos em Manguinhos, Adolpho Lutz manteve-se alheio aos dilaceramentos que marcaram a chegada à maturidade daquela instituição, chefiada por Carlos Chagas a partir de 1917. Produziria abundantemente sobre temas de interesse médico, como a esquistossomose e a lepra, de interesse puramente biológico, como os anfíbios anuros, de interseção, como a entomologia, ou de interesse metodológico e técnico. Em 1926, novo regulamento dado a Manguinhos criou várias seções científicas e ampliou o Curso de Aplicação, destinado a médicos, biólogos e naturalistas que desejavam se especializar em microbiologia. Lutz ensinava zoologia médica nesse curso. Seu laboratório passou a fazer parte da seção de mesmo nome, que tinha a seu cargo os estudos em protozoologia, helmintologia, entomologia, de animais venenosos e veiculadores de parasitos, além da manutenção das coleções de zoologia médica. Em relatório escrito em 1925-1926, Adolpho Lutz revelava grande interesse pelos tabanídeos e nematóceros, afirmando terem adquirido tanta importância quanto os mosquitos como transmissores de doenças humanas.
Outra área de interesse de Lutz foram as questões técnicas relacionadas à prática laboratorial. Em 1920, publicou artigos sobre o emprego do fenol e sobre novo método de fechar e conservar objetos pequenos destinados a exame microscópico (traduzido mais tarde para o inglês como “A new method of enclosing and preserving small objects for microscopic examination”). Em 1922, apresentou em francês novas contribuições aos métodos de observação em microscopia e biologia.
