Несмотря на то что сам Флеминг прекратил изучение пенициллина, забыть о новом веществе не позволила написанная им в 1929 году статья с описанием его свойств. Однако для дальнейшего развития событий было необходимо, чтобы произошли какие-то изменения в мышлении врачей. Постепенно они, в отличие от Флеминга, стали осознавать, что введение препарата внутрь организма в виде инъекций или путем перорального приема может принести пользу в борьбе с бактериальными инфекциями. Прочитав статью Флеминга, молодой бактериолог Пейн получил от него образец Penicillium notatum, вырастил ее культуру, а затем ввел вытяжку из плесени в инфицированные глазки четырех младенцев и в поврежденный и также инфицированный глаз взрослого человека. Через сорок шесть часов после начала лечения у всех четырех детей и у взрослого больного исчезли все проявления инфекции. Поскольку у двух из четырех младенцев причиной инфекции был гонококк, существовала огромная вероятность того, что без промывания раствором, который доктор Пейн назвал «плесневым соком», дети могли ослепнуть.

Потрясенный эффективностью пенициллина бактериолог сообщил о полученных им результатах самому Говарду Флори, в то время — профессору кафедры патологии в Шеффилдском университете. Это произошло за много лет до того, как сам Флори начал свои знаменитые опыты с пенициллином в Оксфорде. Судя по всему, в начале 1930-х годов Флори, как и Флеминг, не мог осознать, что какое бы то ни было лекарство способно справиться с системной бактериальной инфекцией.

Пейн оказался не единственным исследователем, прочитавшим статью Флеминга и решившим продолжить изучение свойств пенициллина. В 1931 году Гарольд Райстрик, возглавивший только что созданную Лондонскую школу гигиены и тропической медицины, собрал исключительно сильную группу для изучения химических веществ, производных от различных видов Penicillium. Исследователи также попросили у Флеминга образец плесени, и он с радостью поделился с ними материалом. Райстрик и его коллеги в свою очередь переправили образец плесени Флеминга одному американскому микологу, который распознал в ней вариантную форму Penicillium notatum. Именно группа Райстрика сделала важное наблюдение: антибактериальный пенициллин производит не стандартная Penicillium notatum, а вариантная форма плесени, выращенная Флемингом.

Как удачно, что в 1928 году в чашку Петри, открытую Флемингом, залетели споры именно вариантной формы Penicillium notatum! И как удачно, что Флеминг, уже и после того, как сам прекратил все опыты с пенициллином, по-прежнему сохранял эту вариантную форму. К сожалению, когда группа Райстрика попыталась получить более концентрированную форму путем выпаривания раствора пенициллина в эфире, пенициллин утратил свою активность. После неудачи этого эксперимента лондонская группа прекратила работу с препаратом.

В 1935 году некий американский студент по имени Р. Д. Рейд также начал изучать флеминговскую форму Penicillium notatum и обнаружил, что пенициллин не растворяет бактерии, а тормозит их рост. Он хотел продолжать исследования пенициллина и использовать полученные данные для докторской диссертации, однако его научный руководитель не позволил этого, так как был уверен, что пенициллин не может принести никакой практической пользы. Тем не менее Рейд опубликовал статью с описанием полученных результатов.

Не исключено, что исследование пенициллина так и закончилось бы работами Пейна и Райстрика, если бы в 1935 году Герхард Домагк не обнаружил, что инъекция простого препарата, пронтозила, способна вылечить стрептококковую инфекцию у человека. Пронтозил был впервые получен в 1932 году химиком, работавшим в немецкой корпорации «I. G. Farbenindustrie» и занимавшимся поиском новых красителей. Красноватый пронтозил был отвергнут вместе со многими другими красителями неудовлетворительного качества. В то время Домагк, будучи директором отдела патологии и бактериологии, стремился найти препараты, способные убивать бактерии.