Sus trabajos y aportaciones a la neurociencia —difundidos en Europa por su amigo el anatomista suizo Rudolph Albert von Kölliker— fueron reconocidos en 1906 con la concesión del Premio Nobel en Fisiología o Medicina, galardón que compartió con el investigador italiano Camillo Golgi, cuyo método de tinción aplicó Ramón y Cajal durante años, pero con cuyas tesis, curiosamente, no estaba ni estuvo nunca de acuerdo.