L’Université a été le siège de plusieurs premières médicales. Premier professeur à temps plein de la faculté, Sir William Osler fonde le premier laboratoire de physiologie du Canada, rédige un manuel d’histologie à l’intention des étudiants et est le premier pathologiste à McGill et à l’Hôpital général de Montréal. Thomas Roddick, pionnier de la technique aseptique en chirurgie, fonde le Conseil médical du Canada. Puis, en 1895, le Pr John Cox publie le premier rapport canadien sur l’utilisation des rayons X, quatre mois seulement après la découverte de cette nouvelle technologie.
En 1924, le Canadien Jonathan Meakins est rapatrié d’Édimbourg à titre de médecin-chef de l’Hôpital Royal Victoria et premier professeur clinicien à temps plein de McGill. Il recrute une équipe de jeunes cliniciens-chercheurs exceptionnellement talentueux dont les travaux servent de fondement à l’une des missions de McGill, soit d’allier la recherche à l’excellence en médecine clinique.
Edward Archibald, nommé chirurgien-chef de l’Hôpital Royal Victoria et directeur du département à McGill, recrute un groupe atypique de chirurgiens-chercheurs qui comprend Penfield, Bethune, Webster, le futur principal Rocke Robertson et Arthur Vineberg, pionnier de la revascularisation. C’est la présence de Penfield au sein de ce groupe qui vaut à McGill la subvention de la Fondation Rockefeller, grâce à laquelle est construit et doté en personnel l’Institut neurologique de Montréal, inauguré en 1934.
Les chercheurs médicaux de McGill sont à l’origine de nombreuses percées qui ont transformé des vies. Pas moins de 37 d’entre eux ont été intronisés au Temple de la renommée médicale canadienne, dont Bernard Belleau, découvreur de la molécule 3TC, un antirétroviral efficace dans la lutte contre le sida, et Phil Gold qui, de concert avec Sam Freedman, a découvert la protéine aujourd’hui la plus utilisée comme marqueur du cancer.