Når han forlod det kongelige konservatorium i Bruxelles, begyndte Sax at eksperimentere med nye instrumentdesigns, mens hans forældre fortsatte deres virksomhed med at lave konventionelle instrumenter. Sax’ første vigtige opfindelse var en forbedring af basklarinettens design, som han fik patent på i en alder af 24 år. Han flyttede permanent til Paris i 1842 og begyndte at arbejde på et nyt sæt bugler med ventiler. Selv om han ikke opfandt dette instrument, var hans eksempler langt mere vellykkede end sine konkurrenters og blev kendt som saxhorn. Hector Berlioz var så begejstret for dem, at han i februar 1844 arrangerede, at et af hans stykker skulle spilles udelukkende på saxhorn. De blev fremstillet i syv forskellige størrelser og banede vejen for skabelsen af flygelhornet. I dag bruges saxhorn nogle gange i koncertorkestre, marchorkestre og orkestre. Saxhornet lagde også grunden til det moderne euphonium.
Sax udviklede også saxotromba-familien, ventilerede messinginstrumenter med smallere boring end saxhornene, i 1845, men de overlevede dog kun kortvarigt.
Brugen af saxhorn spredte sig hurtigt. Saxhornventilerne blev accepteret som state-of-the-art i deres tid og er stort set uændret den dag i dag. Adolphe Sax’ fremskridt blev snart fulgt af den britiske brassbandbevægelse, som udelukkende tog saxhornfamilien af instrumenter til sig. Jedforest Instrumental Band blev dannet i 1854, og Hawick Saxhorn Band blev dannet i 1855 i Scottish Borders, et årti efter at saxhornmodellerne blev tilgængelige.
I perioden omkring 1840 opfandt Sax clarinette-bourdon, en tidlig mislykket konstruktion af kontrabasklarinetten. Den 28. juni 1846 tog han patent på saxofonen, som var beregnet til brug i orkestre og militærorkestre. I 1846 havde Sax designet saxofoner fra sopranino til subkontrabas, men de blev ikke alle bygget. Komponisten Hector Berlioz skrev rosende om det nye instrument i 1842, men på trods af hans støtte blev saxofoner ikke en standardbestanddel af orkestret. Deres evne til at spille tekniske passager let som træblæsere, men alligevel at kunne spille højt som messinginstrumenter, førte til, at de blev inddraget i militærorkestre i Frankrig og andre steder. Hans ry var med til at sikre ham et job som underviser på konservatoriet i Paris i 1857.
Sax fortsatte med at lave instrumenter senere i livet og var formand for det nye saxofonprogram på konservatoriet i Paris. Rivaliserende instrumentmagere angreb både legitimiteten af hans patenter og blev sagsøgt af Sax for patentkrænkelse. Disse juridiske problemer fortsatte i over 20 år. Han blev drevet i konkurs tre gange: i 1852, 1873 og 1877.
Sax led af læbekræft mellem 1853 og 1858, men blev helt rask igen. I 1894 døde han i fattigdom i Paris og blev begravet i afdeling 5 (Avenue de Montebello) i Cimetière de Montmartre i Paris.
- Andre opfundne instrumenter
-
6-stempeltrombone
-
A bassaxhorn, 1863