Le nuove frontiere spalancate dal fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz, scopritore delle onde elettromagnetiche (che in suo onore vennero identificate per un periodo come "onde hertziane"), avevano portato il giovane Marconi a compiere esperimenti sulla trasmissione telegrafica senza fili, tra le colline bolognesi della sua terra natia. Il primo traguardo era arrivato il 2 luglio del 1897, con il riconoscimento del brevetto "Perfezionamenti nella trasmissione degli impulsi e dei segnali elettrici e negli apparecchi relativi".
Accolto trionfalmente in Inghilterra, qui fondò una sua società, dapprima con il nome "The Wireless Telegraph and Signal Company Limited", poi mutato in "Marconi Wireless Telegraph Company Limited". L'obiettivo del fisico italiano era dimostrare la possibilità di trasmettere a grandi distanze, contrariamente alla maggior parte dei suoi colleghi, i quali ritenevano impossibile che le onde seguissero la curvatura terrestre e che quindi si perdessero nell'etere.
Raccogliendo con la sua compagnia i fondi necessari, impiantò le prime stazioni sperimentali fisse ad Alum Bay, sull'isola di Wight, e a Bournemouth, sulla Manica, beneficiando del forte clima di fiducia che lo circondava nella società britannica. Con il cosiddetto "cervo volante" (sistema ad antenna ricevente mobile, collocata su un aquilone) ottenne i primi risultati significativi nell'inverno del 1898, mettendo in contatto la stazione di South Foreland (vicino Dover) e il battello "East Goodwin".
Restava un ostacolo da superare legato ai problemi di interferenza nella trasmissione e ricezione dei segnali. Per questo, Marconi richiese un secondo brevetto di "Telegrafia accordata o sintonizzata e multipla su una sola antenna di nuovo tipo", che ottenne soltanto nel 1900 scatenando le rivendicazioni di altri fisici come Braun e Lodge, che stavano lavorando sullo stesso problema. La questione si risolse acquisendo il brevetto di Lodge.
Reso più efficiente il trasmettitore sulla base dei suddetti studi, tentò il collegamento radiotelegrafico attraverso il canale della Manica, su una distanza di oltre cinquantuno chilometri. L'esperimento andò in porto il 27 marzo del 1899 (125 anni fa), tra South Foreland e la stazione francese di Wimereux, presso Boulogne-sur-Mer. Fu salutato come la prima comunicazione radiotelegrafica internazionale, stabilita tra due diversi Stati.
Gli echi del suo successo giunsero fino all'altra sponda dell'Atlantico e nell'autunno dello stesso anno il governo americano lo invitò per effettuare alcune dimostrazioni. Marconi raccolse l'invito e due anni dopo realizzò una stazione radiotelegrafica a Poldhu (in Cornovaglia) molto più potente di quelle precedenti. Dopo una lunga attesa, la mattina del 12 dicembre 1901, da qui fu trasmesso un segnale convenuto (la lettera "S" dell'alfabeto Morse), che lo stesso fisico italiano, in compagnia dell'assistente inglese Kem, ricevette dalla stazione di Saint John, sull'isola di Terranova.
Da quel momento la comunicazione radio divenne un prezioso strumento per la navigazione, entrando in uso più tardi nel traffico aereo prima militare e poi civile, fino alla commercializzazione come mass medium iniziata negli anni Venti del XX secolo. Nel 1909 Guglielmo Marconi, insieme con il collega tedesco Braun, ricevette il Nobel per la fisica «in riconoscimento del loro contributo allo sviluppo della telegrafia senza fili». Nel 1928, in Italia, fu nominato presidente del Consiglio nazionale delle ricerche e insignito del titolo di "marchese" dal re Vittorio Emanuele III.
Nel 1938 viene istituita la Fondazione Guglielmo Marconi allo scopo di promuovere la ricerca nel campo delle telecomunicazioni e intraprendere iniziative rivolte alla conoscenza e alla diffusione dell'attività scientifica di Guglielmo Marconi. La Fondazione è attualmente amministrata da un Consiglio Direttivo nominato dal Ministro per i Beni Culturali e Ambientali.
Sede della Fondazione Guglielmo Marconi è Villa Griffone, il luogo in cui l'inventore bolognese mise a punto il sistema di telegrafia senza fili che poi diffuse in tutto il mondo. Villa Griffone si trova a Pontecchio Marconi, a circa 15 km. da Bologna. Il giardino e le sale della Villa ospitano il Museo Marconi, dedicato alle origini e agli sviluppi delle radiocomunicazioni. La Villa è stata dichiarata Monumento Nazionale.