Po absolvování Královské konzervatoře v Bruselu začal Sax experimentovat s novými konstrukcemi nástrojů, zatímco jeho rodiče pokračovali ve výrobě běžných nástrojů. Saxovým prvním významným vynálezem bylo vylepšení konstrukce basklarinetu, které si nechal patentovat ve svých 24 letech. V roce 1842 se natrvalo přestěhoval do Paříže a začal pracovat na nové sadě trubek s ventily. Tento nástroj sice nevynalezl, ale jeho příklady byly mnohem úspěšnější než příklady jeho konkurentů a staly se známými jako saxofony. Hector Berlioz byl jimi tak nadšen, že v únoru 1844 zařídil, aby jedna z jeho skladeb byla celá hrána na saxofony. Vyráběly se v sedmi různých velikostech a připravily půdu pro vznik křídlovky. Dnes se saxofony někdy používají v koncertních kapelách, pochodových kapelách a orchestrech. Saxorna také položila základy moderního eufonia.
Sax také v roce 1845 vyvinul rodinu saxotrombů, žesťových nástrojů s ventilem a užším otvorem než saxorny, které však přežily jen krátce.
Užívání saxorny se rychle rozšířilo. Ventily saxofonů byly ve své době přijímány jako nejmodernější a dodnes se v podstatě nezměnily. Na pokroky Adolpha Saxe brzy navázalo britské dechovkové hnutí, které přijalo výhradně nástroje z rodiny saxofonů. Jedforest Instrumental Band vznikl v roce 1854 a The Hawick Saxhorn Band vznikl v roce 1855 na území skotských hranic, tedy deset let poté, co byly modely saxofonů k dispozici.
V období kolem roku 1840 Sax vynalezl clarinette-bourdon, ranou neúspěšnou konstrukci kontrabasového klarinetu. Dne 28. června 1846 si nechal patentovat saxofon, určený pro použití v orchestrech a vojenských kapelách. Do roku 1846 Sax navrhl saxofony od sopránového po subkontrabasový, ne všechny však byly postaveny. Skladatel Hector Berlioz se v roce 1842 o novém nástroji pochvalně vyjádřil, ale navzdory jeho podpoře se saxofony nestaly standardní součástí orchestru. Jejich schopnost hrát technické pasáže snadno jako dřevěné dechové nástroje, a přitom vystupovat hlasitě jako žesťové nástroje, vedla k jejich zařazení do vojenských kapel ve Francii i jinde. Jeho pověst mu pomohla zajistit místo učitele na pařížské konzervatoři v roce 1857.
Sax pokračoval ve výrobě nástrojů i v pozdějším věku a předsedal novému saxofonovému programu na pařížské konzervatoři. Konkurenční výrobci nástrojů jednak napadali oprávněnost jeho patentů, jednak Saxe žalovali pro porušení patentových práv. Tyto právní problémy trvaly více než 20 let. Třikrát byl přiveden k bankrotu: v letech 1852, 1873 a 1877.
Sax v letech 1853 až 1858 trpěl rakovinou rtu, ale plně se uzdravil. V roce 1894 zemřel v chudobě v Paříži a byl pohřben v sekci 5 (Avenue de Montebello) na pařížském Cimetière de Montmartre.
- Další vynalezené nástroje
-
6pístový trombon
-
Basový saxofon, 1863
.