Setahun kemudian ia mulai menghafal hadis Nabi SAW. Pernah suatu ketika saat beliau berusia 11 tahun, mengoreksi salah seorang ulama hadits bernama adDakhili saat meriwayatkan hadits. Ad-Dakhili meriwayatkan hadits dengan jalur sanad: dari Sufyan dari Abu az-Zubair dari Ibrahim. Lantas Muhammad bin Ismail berkata: "Itu bukan Abu az-Zubair".
Ad-Dakhili terkejut dan cukup marah dengan koreksian dari anak usia 11 tahun. Ad-Dakhili meminta menunjukkan kesalahannya.
Muhammad bin Ismail berkata; "Coba lihatlah sumber aslinya, jika punya. Abu az-Zubair tak meriwayatkan dari Ibrahim. Bukan Abu az-Zubair yang meriwayatkan dari Ibrahim, tapi az-Zubair bin 'Adi dari Ibrahim."
Maka, ad-Dakhili memverifikasi ulang dan ternyata benar apa yang dikatakan oleh Muhammad bin Ismail kecil itu. Maka beliau mengoreksi ulang haditsnya".
Imam Bukhari diakui memiliki daya hapal tinggi, yang diakui oleh kakaknya Rasyid bin Ismail. Kakak sang Imam ini menuturkan, pernah Bukhari muda dan beberapa murid lainnya mengikuti kuliah dan ceramah cendekiawan Balkh.
Tidak seperti murid lainnya, Bukhari tidak pernah membuat catatan belajar. Ia sering dicela membuang waktu karena tidak mencatat, namun Bukhari diam tak menjawab.