Существенное влияние на Барта оказали богатые берлинские коллекции произведений искусства. Он старался как можно чаще ходить в местные музеи и всегда восхищался памятниками античности, которые все настойчивее вызывали желание посетить места их происхождения, чтобы взглянуть на них с географически-исторической точки зрения, в согласии с научным методом Риттера.
Несмотря на то что Барт учился очень прилежно, его не покидало чувство боязни не оправдать надежд, которые возлагали на него родители. Желание не разочаровать их было для него наряду со свойственным ему честолюбием важным стимулом в занятиях.
После окончания второго семестра Барт при материальной поддержке отца предпринял — с лета 1840 по май 1841 года — долгожданное научное путешествие. Таким образом, непосредственное знакомство с памятниками культуры было призвано углубить приобретенные им теоретические знания и должно было в конце концов, как он надеялся, привести к окончательному выбору дальнейшего научного пути. Барт побывал в Венеции, Флоренции, Риме, Неаполе, Сицилии. Во время этого путешествия он продолжал интенсивно заниматься научными исследованиями, однако, чтобы посетить как можно больше мест, вынужден был считать каждый пфенниг и экономить даже на почтовых расходах.
В ноябре 1840 года он все же вынужден был потратиться, о чем писал родителям из Рима: «Неслыханно много надо трудиться, чтобы извлечь настоящую пользу из здешних богатств. Я работаю не покладая рук, чему способствуют многочисленные крупные библиотеки… С тех пор как я отправил отсюда свое второе письмо, мне, естественно, удалось увидеть неизмеримо больше, хотя для меня не столь важно видеть многое, сколь немногое, но более обстоятельно».
Эта точка зрения, хотя и способствовала более глубокому проникновению в детали, несколько сузила научный кругозор юного студента.
Красота природы и античные памятники культуры произвели на него глубокое впечатление. Особенно заметный след оставила встреча со Средиземным морем, «которое наподобие грандиозной рыночной площади между тремя странами как бы приглашает народы к мирному общению». И во имя будущих научных исследований он принял важное решение: по возможности совершить путешествие по этому бассейну и лично ознакомиться со всем его побережьем.
Когда он после четырехмесячного пребывания в Италии вернулся в университет, ему все еще не была окончательно ясна цель его исследований. Больше того, отныне тематическое многообразие посещаемых им семинаров и лекций расширилось. Он прослушал курс по археологии у Эрнста Курциуса (1814–1896), греческое стихосложение, латинский язык у Якоба Гримма (1785–1863) (здесь он впервые услышал о «Германии» Тацита). Барт начал изучать также юридические науки, но тут Август Бёк стал опасаться, что его студент может растратить себя по мелочам. Он пытался поэтому направить интерес Барта на географию и естественные науки, такие, как ботаника, геология и климатология. Известный ученый был для студентов не только хорошим учителем, но и благодаря своей сердечности великим примером для подражания. К молодому Барту Бёк относился с особой симпатией, и во всех вопросах, касающихся учебы, он всегда был готов прийти на помощь добрым советом.