En la Convención de la Asociación Nacional de Alumbrado Eléctrico de St. Louis, 1893, Tesla demostró por primera vez la transmisión de energía eléctrica sin cables, y por consiguiente, la posibilidad de la comunicación inalámbrica. En una parte de su exposición, Tesla presentó un circuito que consistía en una batería de capacitores vibrantes Leyden y una bobina. El circuito sintonizado se conectó a una distancia explosiva y a un transformador de distribución-de-potencia de 5-kVA. Un alambre vertical (antena) se extendía desde la bobina al techo. Este dispositivo conformaba su "transmisor".
En otra etapa de su exposición Tesla presentó su "receptor", que consistía en un circuito sintonizado idéntico con un alambre vertical extendido al techo. Conectó un tubo Geissler lleno-de-gas al circuito sintonizado en el lugar de la distancia explosiva usada con el transmisor.
No había cables conectados entre el transmisor y el receptor. Cuando Tesla aplicó potencia al transmisor, el tubo Geissler del receptor se encendió. Esta demostración ocurrió dos años antes de que Marconi fuera a Londres con su equipamiento de telegrafía inalámbrico. Muy pronto Tesla se dedicó a encender tubos de gas en una manera que anunciaba el desarrollo posterior de luces de neón y lámparas fluorescentes.
Al mismo tiempo, se intentó llevar a cabo un experimento que demostrara el valor del sistema AC poli-fásico de Tesla. Se discutió el concepto de la energía hidroeléctrica, y la posibilidad de aprovechar la energía de las Cataratas del Niágara. Actualmente la tecnología permite alcanzar esta meta. Si se usaba la potencia del Niágara para generar DC, el área potencial sobre la cual se podría distribuir electricidad sería muy pequeña. Aún Buffalo, a sólo 22 millas, quedaría afuera si se intentase generar DC.
En 1893, tanto la Westinghouse Electric Company como la General Electric Company (sucesora de la Edison General Electric Company) enviaron propuestas a Tesla para instalar su sistema poli-fásico. La GE, que fomentó la AC cuando Edison dejó de controlar la compañía, obtuvo una licencia para usar las patentes Tesla de Westinghouse.
Westinghouse obtuvo el contrato para la planta de generación eléctrica en Niágara y GE fue elegida para construir la línea de transmisión a Búfalo, y su sistema interno de distribución. En 1895 la planta comenzó a generar potencia y la línea de transmisión se completó al año siguiente. Se elevó una vez más la fama de héroe tecnológico de Tesla.
De 1891 a 1893, Tesla se convirtió en una celebridad. Sus servicios eran requeridos por científicos y altas autoridades de diversos países del mundo. Fue invitado a Londres y Paris para ofrecer sus espectaculares lecturas y demostraciones. Europa comenzó a reconocer la magnitud de sus logros. Tesla abandonó su activa vida social para volver a la investigación que tanto amaba. De todos modos, siempre mantuvo interés por conservar su imagen de hombre célebre.
Sus demostraciones, en las que tubos de gas se encendían próximos a transformadores de alta-frecuencia y alto-voltaje, probaron que era posible la transmisión de energía eléctrica a cortas distancias. Tesla pretendió desarrollar su concepto. Estaba seguro sobre la posibilidad de transmitir energía sin cables, no sólo para la comunicación, sino también para sistemas de alumbrado y motores en todo el mundo.
A comienzos de 1895, Tesla construyó en su laboratorio un transmisor con una estación receptora portátil para probar su último proyecto. Logró establecer una transmisión sin cables a corta distancia. Entonces sobrevino una tragedia. En la preparación de su primera demostración pública, un incendió destruyó por completo su laboratorio, todo su equipamiento y sus registros. Tesla se desanimó. Había invertido todo su dinero en este trabajo, sin tomar la precaución de asegurarlo previamente.
Con dinero provisto por el hombre que organizó el proyecto de la planta de Niágara, Tesla pudo reconstruir su laboratorio. En 1897 reanudó las pruebas de transmisión inalámbrica con su transmisor y su receptor portátil. El receptor fue operado sobre un bote que navegó por el Río Hudson, y demostró así la posibilidad de la transmisión inalámbrica a 25 millas de distancia. Las dos patentes fundamentales de transmisión de energía eléctrica sin alambres (645.576 y 649.621) fueron registradas en septiembre de 1897. En 1943, la Corte Suprema de los Estados Unidos estableció que el trabajo de Tesla, junto con los logros independientes de Oliver Lodge y John Stone, anticiparon el trabajo de Marconi. Como resultado, se declaró inválida la importante patente sobre inalámbricos de Marconi de 1904.