愛迪生的腦袋像壹臺運轉的機器，能迸發出靈感的火花，時刻都在搜尋著未發生的各種現象，同時也對已出現的各種現象及問題進行思索和研究，壹生有無數的發明，其中壹個即是留聲機。
1876年，貝爾發明了電話，由於電話聲音太小，愛迪生受委托對其進行改進。1877年的壹天，愛迪生在試驗電話機的時候，發現送話器裏的膜片隨著說話聲在震動。他想了解膜片振動幅度，便找了壹支鋼針固定在膜片上，另壹端用手輕輕按著，愛迪生對著送話器說話，突然感到按著膜片觸針的手指有相應的顫動，更奇妙的是說話聲調高，振動就快，聲調低振動就慢；若聲音大其振動強，聲音小其振動就弱。這壹偶然的發現，令愛迪生興奮不已，原來他早就想發明壹種能夠復述聲音的機器。由此他推想，觸針能刺激手指，那麽也應該在錫箔壹類的物質表面劃出連續的刻痕；如果膜片上的觸針沿著這條記錄聲音的刻痕移動，相信壹定會得到原來的聲音。他在記事本上寫道：“我用壹塊有觸針的膜片對準急速旋轉的蠟紙，說話聲的振動便非常清楚地刻在蠟紙上。試驗證明，要將人的聲音全部予以貯存，日後需要時再隨時自動放出來，是完全可以做到的。”
愛迪生充滿了信心，動手設計制造這種“重現人們說話的機器”。經幾次失敗後，愛迪生畫出壹張草圖交給機械車間工頭，幾天後，助手約翰·克魯西依照圖樣重新造出了壹臺由曲柄、大圓筒、兩根金屬小管組合成的怪異機器。1877年11月29日，試驗室裏擠滿了人，愛迪生坐在桌邊仔細檢查了機器後，從抽屜裏取出壹張平整的錫紙鋪設在圓筒上，然後搖動曲手柄，圓筒便均勻地旋轉起來。他對準那根內裝著薄膜置壹支觸針指向圓筒的金屬小管子，放聲歌唱：“瑪麗有只小羊羔／雪球兒似壹身毛／不管瑪麗到哪去／它總跟在後頭跑……”當螺紋機構使圓筒旋轉，並將沿著水平方向慢慢移動時，觸針便在錫箔紙上刻下凹槽，即聲音留下的痕跡。唱完這首歌，愛迪生輕輕拔出機械上的壹個小彈簧，觸針離開圓筒，反向搖動手柄，讓圓筒回到原位置後，再次搖動曲手柄。全屋子的人屏住呼吸目不轉睛地註視著，期待著奇跡的出現。這時隨著圓筒機械的轉動，裝著喇叭的管筒輕輕地傳出了歌聲：“瑪麗有只小羊羔……”人們都驚呆了，這竟與愛迪生剛才歌唱的壹模壹樣。約翰·克魯西楞了半響才說出壹句話：“我的上帝，它真是壹個會說話的機器呀!”此刻，全屋子的人們都歡笑起來，人類歷史上第壹臺留聲機誕生了。愛迪生在1878年2月申請了專利。
會說話的機器誕生的消息，轟動了全世界。1877年12月，愛迪生公開表演了留聲機，外界輿論馬上把他譽為科學界的拿破侖，是19世紀最引人振奮的三大發明之壹。即將開幕的巴黎世界博覽會立即把它作為時新展品展出，就連當時美國總統海斯也在留聲機旁轉了2個多小時。
10年後，愛迪生又把留聲機上的大圓筒和小曲柄改進成類似時鐘發條的裝置，由馬達帶動壹個薄薄的蠟制大圓盤轉動的式樣，留聲機才廣為普及。