1889年世界博覽會上，在大量很出色的展品中有一件東西引起觀眾的特別注意。在機器陳列館裏，即在電機和電器館裏，在擺放於專門台子上的愛迪生的另一些發明中間，陳列著幾個由紅木做成的箱子，裏麵放著複雜而又特別精巧的機器，並且從機器中伸出一根根長橡皮管。每一根管子的另一端都分出五六根直徑更小的管子。每一根更小的管子又都照樣分成兩個短而且更細小的管子，該管子末端是一個由用鯨須製成的頭。博覽會的參觀者們在這些展品台子前排成了長隊。每次可讓6個人同時參觀這一機器。參觀者把管頭放進耳朵裏。聽這一機器的播送；播送的聲音極其逼真和清晰，就像真人在說話一樣。因此有些聽眾就產生了懷疑：這是不是在欺騙那些極易輕信稀奇古怪事情的幼稚人呢？有些機器播送的不是說話聲，而是音樂。人們可以在留聲機裏聽交響樂隊的演奏和某些樂器的演奏，以及歌唱家的歌聲。博覽會的介紹材料和圖文並茂的《展覽會指南》中寫道：從愛迪生留聲機聽到的說話聲和音樂聲的錄音，是在博覽會開幕前不久才錄製成的，而且這種錄音可以長時間（究竟多長，不一定）保存下來，直到錄音輥子的材料毀掉為止。
早在1877年愛迪生就獲得了這一發明的專利權。但是改進這種機器需要許多年頑強勞動，以消除它所存在的許多缺點，讓它在實際生活中得到利用。在1889年世界博覽會之前，該機器就已完全符合發明者本人所指出的那些要求，可以演示給廣大公眾。但當時演示的這一機器，也還不是十全十美的。在隨後的四十年中，愛迪生沒有停止過對留聲饑的改進，以及把它用於實際生活的研究工作。直到1929年他才宣稱，他將不再對留聲機的改進進行研究，並且要把這一機器的生產停下來。
愛迪生對自己的這項發明極其熱愛，並把它稱之為“最心愛的東西。”愛迪生對1877年來到門羅園的報社記者說：“我發明了許多機器，但這個機器（他把手輕輕放在留聲機上以表示他的愛撫心情）是我的最後一個孩子。我相信，它會成長起來，並成為我在晚年的依靠。”“最後一個孩子”這就意味著是當時一項最好的發明。
尋求正確的錄音方法和清晰的放音方法，已不是新鮮事了。在愛迪生之前，沒有人提出任何一個適用的解決辦法。然而在這一問題的解決過程中，有人已經取得了某些成就。例如在1857年來自馬爾堅維利的法國印刷工人列翁·斯科特，製造了他所稱之為“聲波自動記錄儀”的儀器，用這種聲波自動記錄儀就可以錄音。
斯科特並沒有試圖解決另一個任務，即怎樣把已錄下的音的振動再放出來。大概在斯科特之後又過了20年，另一個法國人查理·格羅在這方麵有了一點進展，發明了能錄放音的“古聲。”這些事實都屬於留聲機出現前的曆史。
愛迪生原沒有給自己提出這樣一個專門任務：製造會講話的機器。他是在進行有線通信工作時做了許多觀察之後才產生了這個想法。愛迪生是從哪裏開始研究留聲機的？許多年來這些研究工作是怎樣開展起來的呢？他又是怎樣不斷改進這一機器的呢？
1877年，愛迪生製造了炭精送話器。這一發明使他得到了一大筆錢和獨立地位。這時他已在門羅園工作，並已有能力對自己選定的項目進行試驗。電話學問題使他很感興趣，而且他認為，如果能把由電話傳送的話記錄下來，那麼電話的作用就會不可估量地得到提高。在這種情況下，電話甚至比電報的優點還要多一些。
任務是要找到錄音和放音的方法。愛迪生已著手進行試驗，但他的雙耳全聾，使他的試驗困難重重。應設法使試驗者的耳聾在試驗時並不妨礙他的試驗。當時愛迪生想出了下麵一種巧妙的方法：他把一根短針固定在接收機的膜片上，而隻要膜片振動，這根短針就會移動。如果把手指放到針尖附近，那麼所感到了的針的壓力，而有時甚至是針的刺紮力，就能成為判斷信號傳送的準確依據。這些試驗使愛迪生得出了一個完全合乎邏輯的結論：針既然可以作用於手指，它也就可以作用於紙帶，而且紙帶上也會留有錄下的話的痕跡。
實驗室的記事簿上，在1887年7月18日那一天，記下了開始對蠟紙進行試驗的情況。後來，愛迪生用裹著錫箔的圓筒來代替蠟紙。在第一台留聲機裏，針隨同膜片的振動而上下運動；因此，音槽是由凸部和凹處組成。這種錄音具有可逆性的特性，即聲音可以重放。1877年12月24日，愛迪生呈遞了留聲機專利申請書，1878年2月19日獲得了留聲機專利特許證，號碼是第20052l號。
在留聲機的發明史中，托·阿·愛迪生還有一項研究工作是起了作用的。愛迪生於1877年2月3日提出了“改進自動電報機”的專利申請，並獲得了專利特許證，號碼是第213554號。這一發明的實質如下：可以按莫爾斯電碼把“點”和“線”刻畫到放在旋轉圓盤的紙盤上；這樣由於杆臂的尖隨同電報機接收繼電器的銜鐵一起移動就製出了很小的齒狀螺線紋痕。如果隨後把該紙盤放到有觸尖的同樣的機器中，那麼用這些小齒狀螺線紋痕就可以製出能自動傳往其他線路的電碼。因此，在這裏就實現了把組合好的電脈衝灌到片子上去的過程，而電脈衝的再現就保證了電報的自動轉發。