Deixà la professió de pintor per a dedicar-se a un antic projecte de telègraf elèctric. Amb el suport econòmic d’un seu exalumne d’art, Alfred Vail, construí el primer aparell i féu les primeres transmissions a distància el 4 de setembre de 1837, a Nova York. El 1838 ideà el codi de senyals a base de punts i ratlles, conegut com a alfabet Morse. La primera línia telegràfica, de Washington a Baltimore, no fou enllestida fins pel maig del 1844, a causa de les dificultats posades per l’antic servei de correus, que es considerava perjudicat. L’invent de Morse fou perfeccionat immediatament per Edison a Amèrica i pels germans Siemens a Europa.