Leonard E. Curtis, un ex-abogado de Westinghouse asociado con la Colorado Springs Electric Company, lo invitó a trasladarse a Colorado. Le prometió el uso de un terreno ubicado al este de Colorado Springs y toda la electricidad necesaria. John Jacob Astor, propietario del hotel Waldorf-Astoriar donde Tesla vivió y cenó durante varios años, aportó los $30.000 necesarios para hacer la mudanza y construir el laboratorio.
Tesla arribó a Colorado Springs en mayo de 1899. En tres meses construyó un laboratorio completo con una torre y mástil cubierta por una esfera de cobre de 3-pies que medía 200 pies de altura. También erigió un oscilador de alta-frecuencia gigante, que Tesla bautizó "transmisor de potencia". Este transmisor incorporó un transformador resonante diseñado para excitar a la tierra eléctricamente, y optimizado para una transmisión de energía inalámbrica a distancias máximas. Tesla debió cargar toneladas de equipamiento desde Nueva York, y para hacerlo utilizó numerosos asistentes.
Usando un receptor conectado a la tierra para manejar los efectos de la gran cantidad de descargas lumínicas que ocurrían en la región diariamente durante el verano, Tesla arribó a una conclusión terminante. Estaba seguro de que la tierra estaba rellena con cargas de fluido eléctrico. Creyó entonces que cuando la electricidad es perturbada por descargas eléctricas repetidas, ocurrentes a intervalos de tiempo adecuados, podían producirse ondas eléctricas de baja-frecuencia resonantes de tremenda magnitud.
Tesla produjo efectos de resonancia similares en sus circuitos eléctricos. Pensó que podía causar ondas resonantes en la tierra con sus descargas de alto-voltaje. También sostuvo que estas ondas podían suministrar grandes cantidades de energía eléctrica que podría ser distribuida y conectada por todo el mundo.
La prueba inicial nocturna de su transmisor fue exitosa. Del mástil surgieron rayos lumínicos de 135 pies de extensión, y los estallidos relampagueantes se escucharon a 15 millas del lugar. Luego sobrevino el silencio y la oscuridad.
Al principio, Tesla creyó que sus asistentes habían apagado la energía. Luego de cerciorarse que no era este el caso, telefoneó a la compañía eléctrica para solicitar que restablecieran su energía. Le respondieron entonces que su experimento había destruido su generador. Todo Colorado Springs estaba a oscuras. Un generador standby devolvió la luz a la ciudad, pero a Tesla le dijeron que sólo restablecerían su servicio eléctrico una vez que reparase los daños causados a su generador.
Una tarde, al conectar el receptor de monitoreo a tierra para escuchar tormentas distantes, Tesla escuchó tres pulsos en una rápida sucesión. Sabía que estos sonidos no eran característicos de tormentas, y declaró que debían tener un origen extraterrestre. ¡Luego aseveró que las señales provenían de Marte!
El 7 de Enero de 1900 Tesla se trasladó nuevamente a Nueva York. Había gastado $100.000 en tan sólo 8 meses y estaba en bancarrota. Su plan era retornar a Colorado para conducir experimentos adicionales, pero jamás logro restablecer sus finanzas.
Durante su estancia en Colorado, Tesla realizó numerosos experimentos, y aprendió mucho de ellos. Sin embargo, no hay evidencias de que haya tenido éxito en transmitir una cantidad de potencia significativa a largas distancias sin usar cables.
Tesla fue ridiculizado por los periodistas al llegar a Nueva York, especialmente por su declaración sobre las señales extraterrestres. Poco tiempo después, escribió un artículo fantástico en una revista de metafísica titulado "El problema de aumentar la Energía Humana", que poco aportó a la credibilidad del público, si bien no hacía predicciones descabelladas. En una parte del artículo hacía referencia a sistemas de "radar" que se desarrollaron luego 40 años más tarde.
Durante este período, Tesla patentó diversos inventos relacionados con el uso de técnicas cryogénicas para la transmisión subterránea de altos voltajes. Estos inventos anticiparon los dispositivos desarrollados en la década del '70 en todo el mundo.