El siguiente paso en el desarrollo de las vacunas fue la inactivación química de toxinas. Así se consiguieron los primeros toxoides, tétanos y difteria.
Para su preparación, no se parte de bacilos vivos o muertos, sino de sustancias tóxicas derivadas de los mismos. En 1909, la demostración de inmunidad de larga duración contra la difteria en cerdos inmunizados con toxoide, empujó la investigación sobre su aplicación en el ser humano. La difteria constituía, junto con la viruela, una de las principales causas de mortalidad infantil. Tras la implantación de la vacunación contra la difteria se consiguió disminuir diez veces el número de fallecidos en una década.
La vacuna contra la tuberculosis, Bacille Calmette Guérin (BCG), fue desarrollada en 1909. Calmette distribuyó gratuitamente la vacuna a médicos y comadronas, y se vacunó a 1.317 lactantes, de los cuales 586 habían tenido contacto con la Tuberculosis.
El resultado fue prometedor: sólo diez de estos niños murieron. Sin embargo, posteriormente se cuestionó su validez debido a la posibilidad de que las bacterias debilitadas podrían cobrar virulencia una vez inoculadas en el organismo. Desde sus comienzos hasta la actualidad, el uso de esta vacuna ha sido muy controvertido en todo el mundo.
Otras vacunas desarrolladas en este periodo fueron: la vacuna contra la fiebre amarilla (1935), la vacuna contra el virus influenza A (1936) y la vacuna contra la rickettsia (1938).
