Pada usia 19 tahun, Bell mengira hasil penelitiannya mirip dengan penelitian ilmuwan Jerman, Hermann von Helmholtz. Karena tidak bisa membaca bahasa Jerman, Bell salah memahami diagram Helmholtz dan yakin semua suara bisa diubah jadi listrik. Keyakinan ini justru membuatnya terus mencoba sampai berhasil.
Bell membangun bengkel di rumahnya di Ontario untuk meneliti konversi suara menjadi sinyal listrik. Di Boston, ia melanjutkan eksperimen ini siang dan malam. Pada usia 26 tahun, Bell mendapat dukungan dana dari Gardiner Hubbard dan Thomas Sanders. Uang itu digunakan untuk menggaji Thomas Watson, seorang insinyur listrik yang membantu mewujudkan idenya.
Pada 1876, paten telepon didaftarkan atas nama Bell. Meski sempat bersaing ketat dengan penemu lain, Elisha Gray, Bell dinyatakan sebagai penemu telepon setelah berjuang menghadapi sekitar 600 tuntutan hukum. Telepon pertama kali berhasil digunakan Bell untuk memanggil asistennya, Watson, dengan kalimat bersejarah, “Mr. Watson, come here. I want to see you.”