Po śmierci profesora Witkowskiego rozpoczął przewód doktorski w zakresie przewodnictwa cieplnego wody (fizyka doświadczalna).
Pracę naukową przerwał Weyssenhoffowi wybuch I wojny światowej, który zastał go w Szwajcarii. Tam kontynuował studia na uniwersytecie w Zurychu. W 1916 r. otrzymał stopień doktora na podstawie pracy teoretycznej pt. Zastosowania teorii kwantów do obracających się tworów i teoria paramagnetyzmu. Po uzyskaniu stopnia doktora pracował do 1919 r. w Zurychu jako fizyk doświadczalny, najpierw w uniwersytecie w charakterze zastępcy asystenta u profesora Edgara Meyera, a następnie jako asystent profesora Augusta Piccarda i docenta Johanna Brentano w Eidgenossische Technische Hochschule (ETHZ) w Zurychu. W tym czasie Weyssenhoff wykonał pod kierunkiem profesora Meyera jedyną swą pracę doświadczalną na temat odbicia molekuł rtęci od złota w niskich temperaturach. W Zurychu Weyssenhoff zetknął się też dwukrotnie z Albertem Einsteinem. Pracując jako fizyk doświadczalny w Zurychu, Weyssenhoff zajmował się również czynnie fizyką teoretyczną.