Dalam satu eksperimen manusia awal yang dilakukan pada tahun 1913, Voronoff menanamkan kelenjar tiroid dari seekor simpanse ke seorang anak laki-laki Prancis muda yang Voronoff gambarkan sebagai "bodoh yang patut disayangkan".

Selama beberapa bulan berikutnya, Voronoff mengklaim bahwa anak tersebut mendapatkan kembali warna kulitnya, berat badan, dan tingginya, dan daya pikirnya juga kembali normal.

Selama Perang Dunia I, Voronoff menjadi terkenal karena melakukan transplantasi tulang menggunakan bahan dari amputasi pertempuran.

Dia juga mentransplantasikan tulang simpanse pada tentara Prancis yang terluka, dan operasi ini memberikan ide kepada dokter untuk mentransplantasikan testis monyet ke manusia.

Voronoff percaya bahwa testis tidak hanya berperan sebagai organ seks tetapi juga mempengaruhi perkembangan tulang, otot, saraf, dan psikologis seseorang.

Antara tahun 1917 dan 1926, Voronoff menguji teorinya pada hewan, melakukan lebih dari 500 transplantasi pada domba, kambing, domba betina, kuda, dan banteng.

Menurut pengamatannya, hewan yang lebih tua yang ditransplantasikan dengan testis hewan yang lebih muda mendapatkan kembali kekuatan yang hilang.

Pada tahun 1920, Voronoff melakukan transplantasi testis pertama pada seorang pria tua berusia 74 tahun.

Dokter Prancis itu mengambil testis monyet dan memotongnya menjadi pita-pita beberapa sentimeter lebar dan beberapa milimeter tebal. Voronoff kemudian melekatkan jaringan testis ke skrotum pasien.

Ketebalan sampel jaringan memungkinkan jaringan asing menyatu dengan jaringan manusia sepenuhnya.

Voronoff mengklaim bahwa prosedurnya tidak hanya mengembalikan energi dan kekuatan muda, tetapi juga menyembuhkan pikun dan meningkatkan daya ingat.

Voronoff juga berspekulasi bahwa operasi grafting mungkin bermanfaat bagi orang dengan penyakit mental tertentu seperti skizofrenia.

Pada Kongres Internasional Bedah di London pada tahun 1923, Voronoff memukau tamu yang hadir dengan solusinya yang tampaknya revolusioner terhadap penuaan.

Perawatan Voronoff menjadi sangat populer dan banyak jutawan mendaftar untuk menjalani prosedur tersebut.

Sebanyak 45 ahli bedah mulai menggunakan teknik Voronoff di berbagai negara seperti Amerika Serikat, Italia, Rusia, Brasil, Chili, dan India.