I 1884 gjorde en legattildeling det mulig for Tønnesen å reise til København. Tønnesen studerte i København i en kortere periode i 1885 og flyttet deretter høsten samme år til Berlin der hun tilbrakte et par år. I København var Tønnesen først elev ved Bertha Wegmanns malerskole, men ble raskt elev av den norske skulptøren Stephan Sinding. Hun fikk arbeide i hans atelier og under hans veiledning valgte Tønnesen å konsentrere seg om billedhugging.