Po opuszczeniu Królewskiego Konserwatorium w Brukseli, Sax zaczął eksperymentować z nowymi projektami instrumentów, podczas gdy jego rodzice kontynuowali działalność w zakresie produkcji instrumentów konwencjonalnych. Pierwszym ważnym wynalazkiem Saxa było udoskonalenie konstrukcji klarnetu basowego, który opatentował w wieku 24 lat. W 1842 roku przeniósł się na stałe do Paryża i rozpoczął pracę nad nowym zestawem hejnałów z zaworami. Chociaż nie wynalazł tego instrumentu, jego przykłady były o wiele bardziej udane niż jego rywali i stały się znane jako saxhorny. Hector Berlioz był nimi tak zachwycony, że w lutym 1844 roku zaaranżował jeden ze swoich utworów, który miał być w całości zagrany na saksofonach. Były one produkowane w siedmiu różnych rozmiarach i utorowały drogę do stworzenia flugelhornu. Dziś saksofony są czasem używane w zespołach koncertowych, marszowych i orkiestrach. Saxhorn położył również podwaliny pod nowoczesne eufonium.
Sax opracował również w 1845 roku rodzinę saxotromba, zaworowych instrumentów dętych blaszanych o węższym otworze niż saxhorny, jednak przetrwały one tylko przez krótki czas.
Użycie saxhornów rozprzestrzeniało się szybko. Zawory saksofonowe były akceptowane jako najnowocześniejsze w swoim czasie i pozostają w dużej mierze niezmienione do dziś. Postępy poczynione przez Adolphe’a Saxa zostały wkrótce wykorzystane przez brytyjskie orkiestry dęte, które zaadoptowały wyłącznie rodzinę instrumentów saxhornowych. The Jedforest Instrumental Band powstał w 1854 roku, a The Hawick Saxhorn Band w 1855 roku, w Scottish Borders, dekadę po tym, jak modele saxhornów stały się dostępne.
W okresie około 1840 roku Sax wynalazł clarinette-bourdon, wczesny, nieudany projekt klarnetu kontrabasowego. 28 czerwca 1846 roku opatentował saksofon, przeznaczony do użytku w orkiestrach i zespołach wojskowych. Do 1846 roku Sax zaprojektował saksofony od sopranino do subkontrabasu, choć nie wszystkie zostały zbudowane. Kompozytor Hector Berlioz w 1842 roku napisał pochlebnie o nowym instrumencie, ale mimo jego poparcia saksofony nie stały się standardową częścią orkiestry. Ich zdolność do łatwego grania technicznych pasaży jak instrumenty dęte drewniane, a jednocześnie głośnego wydobycia dźwięku jak instrumenty dęte blaszane sprawiła, że znalazły się w orkiestrach wojskowych we Francji i innych krajach. Jego reputacja pomogła mu zabezpieczyć pracę nauczyciela w Konserwatorium Paryskim w 1857 roku.
Sax kontynuował produkcję instrumentów w późniejszym okresie życia i przewodniczył nowemu programowi saksofonowemu w Konserwatorium Paryskim. Rywalizujący producenci instrumentów zaatakowali zasadność jego patentów i zostali pozwani przez Saxa za naruszenie praw patentowych. Te kłopoty prawne ciągnęły się przez ponad 20 lat. Trzykrotnie doprowadzono go do bankructwa: w 1852, 1873 i 1877 roku.
Sax cierpiał na raka wargi między 1853 a 1858 rokiem, ale w pełni powrócił do zdrowia. W 1894 r. zmarł w ubóstwie w Paryżu i został pochowany w sekcji 5 (Avenue de Montebello) na Cimetière de Montmartre w Paryżu.
- Inne wynalezione instrumenty
-
6-tłokowy puzon
-
Saxhorn basowy, 1863
.