Następnie udał się w podróż do Włoch. W Turynie zapoznał się ze zbiorami Muzeum Egipskiego, jednocześnie kopiując wszystkie dostępne inskrypcje hieroglificzne. W Pizie odwiedził i zacieśnił przyjaźń z uczniem Champolliona, Ippolitem Rosellinim, z którym już wcześniej prowadził korespondencję. Pozwoliło mu to pogłębić swoją wiedzę o odczytywaniu hieroglifów. Potem wyjechał do Rzymu, gdzie promotor jego włoskiej wyprawy, poseł pruski w Watykanie, Christian von Bunsen, mianował go sekretarzem Instytutu Archeologicznego i stworzył warunki do dalszych studiów. W Rzymie Lepsius poświęcił się studiowaniu zgromadzonych inskrypcji hieroglificznych, czego wynikiem były liczne prace naukowe dotyczące chronologii i historii Egiptu: Chronologia Egipcjan, Księga królów starożytnych Egipcjan i O pierwszym kręgu bogów egipskich i jego genezie historyczno-mitologicznej. Odkrył tam również, że liczne inskrypcje na sarkofagach, trumnach i zwojach papirusów mają tę samą treść i nazwał je Księgą umarłych. Stwierdził też wówczas, że system Champolliona wykazuje błędy i ustalił, że znaki hieroglificzne nie są skrótami słów, lecz znakami głosek i sylab. W 1838 opuścił Rzym udając się do Londynu i Lejdy, gdzie uzupełniał swe zbiory inskrypcji staroegipskich.