舰队的辉煌胜利，给年轻的高野五十六留下了极其深刻、也极其复杂的影响。一方面，他亲身体会到了战争的残酷和血腥，也留下了身体上的永久伤残；但另一方面，他也亲眼见证了，通过周密的计划、严格的训练、先进的技术（比如日本海军的下濑火药和伊集院信管，以及东乡平八郎的“t字战法”）和不惜一切代价的牺牲精神，一个看似弱小的国家，是完全有可能战胜貌似强大的敌人的！这种“以小博大”、“险中求胜”的信念，以及对海军力量的无限崇拜，恐怕从那个时候起，就已经深深地植入了他的骨髓，也从此东乡平八郎这位日俄战争的功臣也就成了高野五十六的偶像并深刻影响着他。
因为在对马海战中的英勇表现，高野五十六受到了嘉奖。战争结束后，他继续在海军中服役，并凭借着自身的努力和才干，稳步晋升。
到了1916年，高野五十六的人生迎来了一个重要的转折点。他通过“嗣子”（也就是过继儿子）的形式，被长冈藩的一个家道中落、但曾经也算显赫的旧武士家族——山本家——正式收养，继承了山本家的香火，并改姓为山本，从此，高野五十六就变成了我们所熟知的山本五十六。同年，他还进入了日本海军的最高军事学府——海军大学校（简称海军大学）深造，并在毕业后晋升为海军少佐军衔。这标志着他已经进入了日本海军高级军官的培养序列。
如果说对马海战的炮火和海军大学的深造，锻造了山本五十六作为一名优秀海军军人的专业素养和钢铁意志，那么接下来一段在美国的特殊经历，则极大地开阔了他的国际视野，也让他对日本未来最强大的对手——美国——有了一种远超当时日本国内其他军政要员的、清醒而深刻的认识。
1919年至1921年，山本五十六被日本海军派往美国，进入了世界顶尖学府——哈佛大学——进行学习。他主修的，据说是石油经济和英语。在哈佛那自由开放的学术氛围中，山本不仅努力学习语言和专业知识，更广泛地接触了美国的社会文化和思想观念。
有意思的是，这位平时看起来不苟言笑、纪律严明的日本海军军官，在美国期间，却展现出了他性格中鲜为人知的另一面——那就是酷爱赌博！据说，山本对各种牌类游戏，比如桥牌、扑克牌，都非常精通