O Doutorado, também ofertado nas três áreas de concentração já mencionadas, foi desenhado num modelo tutorial; sendo assim, não existe currículo obrigatório, ficando a determinação do conjunto de disciplinas a ser cursado pelo candidato a cargo do orientador. A partir de 2008, contudo, passou a ser exigida dos alunos de doutorados a participação em uma disciplina geral da área de Saúde Coletiva (Seminários de Saúde Coletiva), constando de seminários temáticos transversais, ao longo do primeiro ano e que integra temáticas relevantes para todas as áreas de concentração. Os alunos também participam de disciplina de Estágio de docência, com carga horária de 30 horas, em atividades semelhantes às mencionadas para os mestrandos.
Por ser tutorial, é necessária a apresentação de uma carta de aceite do orientador potencial para a inscrição no processo seletivo. A seleção é feita por concurso público, que inclui exame de proficiência em língua inglesa comum às três áreas de concentração e uma segunda língua (variável segundo a área de concentração), prova de conhecimentos específicos (a critério da área de concentração), exame do pré-projeto, avaliação de currículo e entrevista, além de uma prova de conhecimentos específicos para cada área. Uma vez aprovado, o candidato pode ter até 40 créditos aproveitados de seu programa de mestrado; o reaproveitamento de créditos é avaliado pelo orientador e convalidado pela Comissão de Coordenação da Pós-Graduação.
A área de concentração em Epidemiologia criou norma específica para o reaproveitamento de créditos, determinando que alunos oriundos de programas de outras áreas do conhecimento devem cursar as disciplinas obrigatórias básicas da área. O prazo máximo para integralização do curso é de 48 meses. Cada área tem currículos específicos, constando de disciplinas obrigatórias e eletivas. Após a conclusão dos créditos, o aluno submete seu projeto de tese a uma banca de qualificação composta por quatro professores (que neste caso inclui obrigatoriamente um professor externo à instituição). Ao final desse processo, a tese é submetida a exame público por uma banca com cinco membros titulares, dos quais dois são obrigatoriamente de fora da instituição.
Intercâmbios: Após a qualificação de doutorado, o aluno, com anuência do seu orientador, pode se candidatar a um estágio sanduíche no exterior, cujo período pode variar de quatro meses a um ano, com encerramento antes da defesa de tese no IMS. Para isso, o aluno deverá ser aceito por supervisor na instituição de destino e ter seu projeto aprovado por instituição de fomento nacional ou regional (CAPES, CNPq ou Faperj), que será responsável pela bolsa de estudos durante o período cursado fora.
Saiba como ingressar no Doutorado do IMS.