Durante los tres años siguientes adquiere un profundo conocimiento de la danza tradicional española y produce nuevas obras basadas en temas españoles: Carmen et son toréro (Carmen y su torero), La Perle de Séville (La perla de Sevilla), L'Aventure d'une fille de Madrid (Las aventuras de una madrileña), La Fleur de Grenade (La flor de Granada) y Départ pour la course des taureaux (Salida para las corridas de toros).
En 1843, Petipa recibe una oferta para ocupar el puesto de primer bailarín en el Teatro del Circo de Madrid. Durante los tres años siguientes adquiere un profundo conocimiento de la danza tradicional española y produce nuevas obras basadas en temas españoles: Carmen et son toréro (Carmen y su torero), La Perle de Séville (La perla de Sevilla), L'Aventure d'une fille de Madrid (Las aventuras de una madrileña), La Fleur de Grenade (La flor de Granada) y Départ pour la course des taureaux (Salida para las corridas de toros). En 1846, inicia una relación amorosa con la esposa del marqués de Chateaubriand, miembro destacado de la embajada francesa. Al enterarse del romance, el marqués retó a Petipa a un duelo. En lugar de acudir a su fatídica cita, Petipa abandonó España para no volver jamás. Viajó a París, donde permaneció un breve periodo. Durante su estancia en la ciudad, participó en una representación en el Théâtre de l'Académie Royale de Musique, donde formó pareja con la bailarina Thérèse Elssler, hermana de Fanny Elssler.