W 1958 wygrał konkurs na stanowisko kierownika Zakładu Histologii, w 1959 w randze majora przeszedł do rezerwy. Stanowisko kierownika pełnił przez 34 lata, poza pracą laboratoryjną był również wykładowcą uniwersyteckim. Dzięki jego zaangażowaniu do programu studiów medycznych wprowadzono cytofizjologię, pod jego kierownictwem opracowano podręczniki i skrypty do tego przedmiotu. Prowadził i inicjował badania z zakresu histochemii, wprowadził pomiary w mikroskopie interferencyjnym. Zainicjował prowadzenie obserwacji tzw. osteoindukcji heterotopowej, które pozwoliły na rozwój badań nad kościotworzeniem heterotopowym. Od 1962 współpracował z prof. Adamem Grucą, szefem Kliniki Ortopedii w dziedzinie przeszczepów kostnych, jej wynikiem było rozpoczęcie bankowania tkanek w Polsce. Dzięki prof. Grucy do projektu przystąpiła Polska Akademia Nauk, która zorganizowała i wyposażyła Zakład Przeszczepiania Tkanek i Narządów, który miał być kierowany przez Kazimierza Ostrowskiego w ramach Katedry Histologii i Embriologii. W doposażenie Zakładu włączył się Departament Służby Zdrowia Ministerstwa Obrony Narodowej, po zakończeniu prac gotowy Zakład przekazano Akademii Medycznej w Warszawie.