När han lämnade det kungliga konservatoriet i Bryssel började Sax experimentera med nya instrumentkonstruktioner, medan hans föräldrar fortsatte att tillverka konventionella instrument. Sax första viktiga uppfinning var en förbättring av basklarinettkonstruktionen som han patenterade vid 24 års ålder. Han flyttade permanent till Paris 1842 och började arbeta på en ny uppsättning ventilerade hornspelare. Även om han inte uppfann detta instrument var hans exemplar mycket mer framgångsrika än sina konkurrenters och blev kända som saxhorn. Hector Berlioz var så förtjust i dem att han i februari 1844 ordnade så att ett av hans stycken skulle spelas helt och hållet på saxhorn. De tillverkades i sju olika storlekar och banade väg för skapandet av flügelhornet. Idag används saxhorn ibland i konsertorkestrar, marschorkestrar och orkestrar. Saxhornet lade också grunden för det moderna euphoniumet.
Sax utvecklade också 1845 saxotromba-familjen, ventilerade mässingsinstrument med smalare borrning än saxhornen, även om de bara överlevde en kort tid.
Användningen av saxhornen spred sig snabbt. Saxhornsventilerna accepterades som toppmoderna på sin tid och förblir i stort sett oförändrade idag. Adolphe Sax framsteg följdes snart av den brittiska brassbandsrörelsen som uteslutande använde sig av saxhornsfamiljen av instrument. Jedforest Instrumental Band bildades 1854 och Hawick Saxhorn Band bildades 1855 i Scottish Borders, ett decennium efter det att saxhornsmodellerna blev tillgängliga.
Under perioden runt 1840 uppfann Sax clarinette-bourdon, en tidig misslyckad konstruktion av kontrabasklarinett. Den 28 juni 1846 patenterade han saxofonen, avsedd att användas i orkestrar och militärband. År 1846 hade Sax konstruerat saxofoner från sopranino till subkontrabas, men alla byggdes inte. Kompositören Hector Berlioz skrev 1842 ett positivt brev om det nya instrumentet, men trots hans stöd blev saxofoner inte en vanlig del av orkestern. Deras förmåga att spela tekniska passager med lätthet som träblåsare, men samtidigt ge högljudda ljud som mässingsinstrument, ledde till att de togs med i militärorkestrar i Frankrike och på andra ställen. Hans rykte bidrog till att han fick ett jobb som lärare vid konservatoriet i Paris 1857.
Sax fortsatte att tillverka instrument senare i livet och ledde det nya saxofonprogrammet vid konservatoriet i Paris. Rivaliserande instrumenttillverkare angrep både legitimiteten i hans patent och stämdes av Sax för patentintrång. Dessa rättsliga problem fortsatte i över 20 år. Han drevs i konkurs tre gånger: 1852, 1873 och 1877.
Sax drabbades av läppcancer mellan 1853 och 1858 men återhämtade sig helt. År 1894 dog han i fattigdom i Paris och begravdes i sektion 5 (Avenue de Montebello) vid Cimetière de Montmartre i Paris.
- Andra uppfunna instrument
-
6-kolvtrombon
-
Ett bas-saxhorn, 1863
.