Retrato de Colesworthey Grant

Su primera estancia en la India estuvo marcada por el trabajo en temas de farmacología botánica, química, electricidad galvánica y conducción submarina, entre otros. Trabajó en las modificaciones de la célula Daniell y en el uso de membranas semipermeables de cuero curtido en ellas. Identificó el uso del zinc para reducir la oxidación del hierro antes de que se hubiera establecido el proceso de galvanización. O’Shaughnessy también analizó el algodón pistola desarrollado por Christian Friedrich Schönbein y reconoció el papel del nitrógeno e identificó correctamente el papel del ácido sulfúrico en la eliminación del agua del algodón. También desarrolló un electrodo de cloruro de plata y experimentó con la adición de tonos de color al proceso fotográfico de Daguerre. En Calcuta, fue miembro de la Sociedad Médica y Física de Calcuta, donde publicó uno de sus primeros trabajos sobre las aplicaciones médicas del cannabis. Validó los usos populares del cannabis en la India, descubrió nuevas aplicaciones y finalmente recomendó el cannabis para una gran variedad de fines terapéuticos. O’Shaughnessy estableció su reputación al aliviar con éxito el dolor del reumatismo y calmar las convulsiones de un bebé con cannabis. Con el tiempo, popularizó su uso en Inglaterra. Su éxito más famoso se produjo cuando sofocó los espasmos musculares del tétanos y la rabia con resina. Aunque no pudo curar el tétanos, observó que la mezcla de cannabis reducía sus síntomas de espasticidad y su sufrimiento. En 1837 publicó su diseño independiente de un motor eléctrico. En 1839, O’Shaughnessy realizó experimentos con un sistema de telegrafía experimental que instaló en el Jardín Botánico de Calcuta con la ayuda de Nathaniel Wallich. Se tendió una longitud de 22 millas de cable haciendo zigzag sobre postes de bambú. En 1841 regresó a Inglaterra, donde introdujo el Cannabis indica en la medicina occidental y continuó con sus escritos científicos. Fue miembro de la London Electrical Society y fue elegido miembro de la Royal Society el 16 de marzo de 1843. La candidatura para la elección de miembro de la Royal Society afirmaba que era «distinguido por su conocimiento de la ciencia de la medicina y la química, eminente como médico y como promotor de la educación entre los nativos de Bengala». O’Shaughnessy era partidario de la idea de la educación en lenguas nativas en medicina. También quería que se utilizaran las fuentes de medicina disponibles localmente para proporcionar una ayuda económica. Como profesor, llevaba a sus alumnos de excursión al Jardín Botánico para que conocieran las plantas medicinales locales. En 1837 preparó un Manual de Química del que se imprimieron mil ejemplares para su uso en Calcuta. En 1842 se publicó una segunda edición. Otro libro importante fue el Dispensatorio y la Farmacopea de Bengala, que incluía un apéndice sobre la «mejora de la cerámica de Bengala» (1840), ya que las importaciones de loza de Europa estaban resultando caras. El Dispensario de Bengala incluía descripciones de varias especies de plantas realizadas o supervisadas por Wallich, como las de Abelmoschus longifolius, Pharbitis caerulea, Hebradendron pictorium y Garcinia pictoria. Estas descripciones han sido a menudo pasadas por alto por los botánicos en el pasado.