Una de las consecuencias de la teoría del electromagnetismo de Maxwell es que la radiación electromagnética es una onda y como tal se puede transmitir a través del espacio (o del éter, como se pensaba en aquella época). Esto fue demostrado experimentalmente por Hertz en 1880 y confirmado poco después por Lodge. Sin embargo, este fenómeno se consideró una curiosidad científica con poco valor práctico.

Con apenas 20 años, en 1894 el joven Marconi empezó a trabajar en su casa familiar en Italia y fue capaz de desarrollar un dispositivo que transmitía y recibía radiación electromagnética sin necesidad de cables. En 1896 ofreció el invento al gobierno italiano, que no mostró interés. Tras esto se trasladó a Inglaterra y presentó su invento a Sir Willian Preece, ingeniero-jefe de la oficina de correos británica, que le apoyó. En 1896 recibió la primera patente del mundo por un dispositivo para la telegrafía sin hilos.

Después de demostrar que su sistema funcionaba a distancias relativamente cortas en Londres y en el Canal de Bristol, en 1897 se animó a crear su empresa, la Wireless Telegraph & Signal Company Limited, a la que en 1900 cambió el nombre a Marconi's Wireless Telegraph Company Limited.

En 1897 realizó una demostración en Italia enviando señales a una distancia de 20 kilómetros y en 1899 estableció la comunicación entre Inglaterra y Francia a través del Canal de la Mancha. En 1901 demostró que la transmisión de señales no se ve afectada por la curvatura de la Tierra, enviando una señal a través del océano Atlántico a una distancia de 2.800 kilómetros.

En la siguiente década continuó mejorando los dispositivos inalámbricos, siendo capaz de transmitir señales con longitudes de onda más cortas pero de mayor intensidad. A partir de estos desarrollos se pudo inventar la radio, donde Marconi tiene un lugar preferente de entre todos los "padres" que se le conocen.