L'inventore statunitense lavorava nel 1877 a un ripetitore grafico in grado di incidere su un cilindro (utilizzato come supporto al posto del disco) le linee e i punti del Codice Morse e di ripeterlo automaticamente. A questo punto ebbe una grande intuizione: aumentando la velocità del disco, quest'ultimo a contatto con la puntina emetteva un suono simile alla voce umana. Il passo successivo fu di riuscire a registrare la propria voce e a riprodurla allo stesso modo.
C'erano già stati esperimenti nello stesso campo, come quello del francese Edouard-Leon Scott de Martinville, ma erano tutti limitati alla sola archiviazione. Edison stupì tutti con la prima dimostrazione del phonograph, di cui si vide riconoscere il brevetto due mesi dopo era il 19 febbraio 1878 ({yago 1878}). Come per le precedenti invenzioni, cercò di trarne profitto commerciale fondando la "Edison Speaking Phonograph Company" per la gestione e produzione del prodotto.
Lo scopo di Edison era di farne uno strumento di lavoro più che di intrattenimento ma inizialmente, per via della scarsa qualità del suono, i fonografi vennero installati nei luna park e nelle fiere dove funzionavano a gettoni. Fu lo stesso inventore americano a indicarne l'utilizzo professionale più indicato, presentandolo inconsapevolmente come una sorta di antesignano della segreteria telefonica: «E’ possibile installare un fonografo su un telefono, in modo che a ogni chiamata venga comunicato all’ufficio centrale che la persona cercata in quel momento non è disponibile e che tornerà a casa a una determinata ora».
I guadagni arrivarono e più tardi Thomas Edison cedette la sua società al prezzo di 10.000 dollari, conservando un 20% di guadagno sui profitti. Le "quotazioni" del fonografo iniziarono a calare nel 1880 con l'invenzione del grafofono di Chichester Bell e Summer Tainter, fino al definitivo tramonto del 1887 quando apparve il grammofono di Emile Berliner che sostituiva il cilindro con un disco e garantiva una migliore qualità di riproduzione rispetto al fonografo di Edison.