Su descubrimiento más importante fue la circulación pulmonar o también llamada circulación menor. Servet explicó que la sangre llega al corazón proveniente de las diferentes partes del cuerpo, esta sangre transporta el dióxido de carbono, el corazón la impulsa hacia los pulmones, allí se produce el intercambio de gases, cargándose esa sangre de oxígeno, vuelve al corazón y allí la bombea al resto del cuerpo.

Durante su búsqueda, Servet además descubre que, al contrario de lo que hasta entonces creían sobre la circulación, la transmisión de la sangre del ventrículo derecho al ventrículo izquierdo del corazón no se produce a través de los poros del tabique del corazón, por donde la sangre es impulsada desde el ventrículo derecho hacia los pulmones para su oxigenación, pasando luego al del corazón, sino que se produce a través de un 'magno artificio' por el que la sangre es impulsada desde el ventrículo derecho hacia los pulmones para su oxigenación y pasa posteriormente al ventrículo izquierdo del corazón.