После отставки Е. Ф. Аристова кафедру анатомии поочередно занимали профессора: П. Ф. Лесгафт в 1869 - 1871 гг., Д. С. Ермолаев в 1872 - 1891 гг., A.M. Фортунатов в 1891 - 1904 гг., В. Н. Тонков в 1905 - 1915 гг., Н. Д. Бушмакин в 1916 - 1918 гг.
Центральными фигурами казанской анатомической школы были Петр Францевич Лесгафт (1837 - 1909) и Владимир Николаевич Тонков (1872 - 1954).
За короткий срок, всего за два с половиной года пребывания в Казани П. Ф. Лесгафт успел оставить яркий след не только как общественный и педагогический деятель, о чем говорилось выше, но и как ученый-анатом. Последователь эволюционного учения Ламарка, он живо интересовался проблемами антропологии. В 1869 г. при его активном участии основывается Общество естествоиспытателей при Казанском университете. В предпринятых этим обществом антропологических и этнографических исследованиях П. Ф. Лесгафту принадлежит идея организации антропологического музея общества, для чего он стал энергично собирать коллекции черепов и скелетов людей разных национальностей, проживавших в местном крае.
Обратив внимание на памятник покорения Казани, сооруженный на месте погребения павших на поле боя, профессор анатомии внес предложение извлечь оттуда черепа и скелеты и подвергнуть их антропологическому изучению. На заседании 13 сентября 1869 г. ученый уже демонстрировал коллекцию скелетов и черепов людей татарской национальности. П. Ф. Лесгафт участвовал в археологической экспедиции в Булгарах, составил «Инструкцию для измерения живых субъектов и черепов», опубликованную в «Протоколах» Казанского общества естествоиспытателей (1870), напечатал работу большого методического значения «Задачи антропологии и методы ее исследования».
Здесь нельзя не сказать о деятельности ученика и последователя П. Ф. Лесгафта Николая Михайловича Малиева, работавшего с 1868 г. на кафедре физиологической анатомии в должности сначала помощника прозектора, а затем - прозектора (с 1875 по 1898 г.). Он с исключительной энергией занимался изучением антропологических особенностей не только многочисленных национальностей обширного местного края, но и народностей Урала, Сибири и даже Средней Азии. В «Трудах» и «Протоколах» Казанского общества естествоиспытателей щедро рассыпаны его многочисленные работы по антропологическим исследованиям и наблюдениям татар, башкир, удмуртов, мордвы, бурят, коми, узбеков. Н. М. Малиев создал выдающуюся по богатству краниологическую коллекцию в анатомическом театре Казанского университета (695 черепов людей разных национальностей) и систематический каталог этого редкостного собрания. В более позднее время антропологическими и этнографическими исследованиями занимался профессор кафедры анатомии А. М. Фортунатов и его сотрудники Н. П. Федоров, А. Д. Сурков, М. М. Хомяков.
Расцвет казанской анатомической школы справедливо связывают с именем В. Н. Тонкова. Выпускник Петербургской военно-медицинской академии (1895 г.), одним из первых в мире в 1896 г. применил только что открытые лучи Рентгена для изучения развития костей. В конце 1897 г. В. Н. Тонков защитил докторскую диссертацию «Артерии, питающие межпозвоночные узлы и спинномозговые нервы человека». В 1900 г. его избирают профессором кафедры анатомии Петербургского женского медицинского института, здесь он создает анатомический музей.
23 июля 1905 г. В. Н. Тонкова назначают профессором кафедры нормальной анатомии Казанского университета. Штат кафедры был небольшой.
Тонков Владимир Николаевич
Помощниками профессора были приват-доцент А. В. Вишневский (по совместительству), прозекторы Н. Д. Бушмакин и В. А. Попов, два куратора из студентов старших курсов. Но и при этом весьма скромном числе сотрудников на кафедре развернулась напряженная научная работа. За короткий срок было выполнено 6 докторских диссертаций (Н. Д. Бушмакин, В. А. Попов, К. М. Яхонтов, К. В. Ромодановский, И. С. Малиновский, М. Н. Никольский), за 10 лет было опубликовано почти 40 научных работ.
Замечательно педагогическое наследие В. Н. Тонкова. Посещение лекций не считалось обязательным, но лекции Владимира Николаевича посещались большинством студентов. Их насыщенность фактическим материалом, привлечение данных эмбриологии и филогении к объяснению строения человеческого организма стимулировали интерес аудитории. Важную роль в пропаганде новых подходов к анатомии сыграло «Руководство по нормальной анатомии» (часть I), написанное В. Н. Тонковым в казанский период жизни. С этого времени необходимость знания фило- и онтогенеза не только декларировалась с кафедры, но и глубоко внедрялась в сознание учащихся через материалы учебника. Студентов приобщали к знаниям строения организма в свете сравнительной анатомии и эмбриологии, с привлечением практически важных данных о половой, возрастной и индивидуальной изменчивости в тесной связи с функцией в различных условиях существования.
Несомненной заслугой В. Н. Тонкова следует считать основание им на кафедре учебного музея. Размещению музея способствовало полное освобождение второго этажа здания, который занимала до этого кафедра патологической анатомии. Большой знаток и любитель музейного дела, В. Н. Тонков сам изготовил много музейных препаратов, некоторые из них сохраняются до сих пор.
Помимо руководства кафедрой В. Н. Тонков вел в университете большую административную и общественную работу. Он был проректором университета, секретарем факультета, первым председателем общества народных университетов в Казани.
После отъезда осенью 1915 г. В. Н. Тонкова в Петроград кафедру анатомии занял его казанский ученик Н. Д. Бушмакин, который сформировался в крупного ученого, но уже за пределами Казани (в Иркутске и Ленинграде), покинувший ее с белочехами.