W 1885 roku otrzymał stypendium naukowe i udał się na studia z zakresu teologii i asyrologii w Niemczech. W 1887 roku powrócił na uniwersytet w Kristianii i kontynuował nauczanie języka hebrajskiego. W 1889 roku objął stanowisko adiunkta, które łączyło się z obowiązkiem prowadzenia wykładów z zakresu teologii. Jednak prowadzone przez niego zajęcia dla studentów w 1890 roku o Księdze Malachiasza nie zdobyły uznania specjalistów.
W 1889 roku Knudtzon uzyskał stopień doktora nauk filozoficznych na podstawie pracy Det saakaldte Perfektum og Imperfektum i Hebraisk (tłum. „Tak zwane perfectum i imperfekt w języku hebrajskim”), która została uznana za pionierską w badaniach nad językami semickimi. Wówczas Knudtzon zarzucił teologię, by w pełni poświęcić się asyrologii. Po śmierci Caspariego w 1892 roku, stanowisko dziekana filologii semickiej nie zostało obsadzone, a Knudtzon kontynuował działalność naukową polegając na stypendiach i finansowaniu ze źródeł prywatnych. W 1891 roku poślubił Erikę Johannę Bugge (1870–1902).
W latach 1891–1893 studiował asyriologię na uniwersytetach w Londynie, Paryżu, Lipsku i Berlinie. Z tego okresu pochodzą m.in.