Новая область науки — электротехника, в частности передача электроэнергии на расстояние, — увлекла Пироцкого. В течение трех лет он, закончив служебные дела, садился за расчеты или отправлялся на полигон, где ставил одну серию опытов за другой. И ему удалось передать энергию двигателю, расположенному в 15 саженях (32 метрах) от генератора, потом в 50 и даже 100 саженях (около 215 метров).

Существенное влияние на успешный ход опытов оказала совместная работа Пироцкого с выдающимся русским электротехником Владимиром Николаевичем Чиколевым, в те годы также служившим в Главном артиллерийском управлении. Чиколев интересовался возможностью применения электричества на транспорте, знакомился с опытами Пироцкого, оказывал ему поддержку.

Летом 1876 года на заброшенной ветке железной дороги, ведущей от станции Сестрорецк к пристани, Пироцкий заставил работать двигатель, находившийся в километре от источника питания. Предположение о возможности использовать рельсы железных дорог «для передачи работы на всякое расстояние» подтвердилось. Ведь наука и техника тогда еще не умели передавать электрическую энергию по проводам. Этот способ был открыт несколько позже.

Пироцкий подал заявку «на привилегию» и изложил свои выводы в статье «О передаче работы воды, как двигателя, на всякое расстояние посредством гальванического тока», опубликованной в «Инженерном журнале» № 4 за 1877 год. Изобретатель пришел к выводу: электроэнергия, передаваемая на расстояние, может заставить вращаться колеса экипажа, движущегося по рельсам, — скажем, конки. Однако без промедления осуществить свою мысль он не смог: помешали служебные дела.

Между тем в 1879 году немецкая электротехническая фирма «Сименс и Гальске», вкладывавшая капиталы и в российскую промышленность, использовала идею Пироцкого о передаче электроэнергии на расстояние и пустила по территории Берлинской промышленной выставки три маленьких открытых вагончика, в них могли ехать восемнадцать пассажиров. Но здесь рядом с двумя рельсами, по которым катился вагон, был проложен и третий: по нему подавалась электроэнергия для питания двигателя. Основной же принцип изобретения Пироцкого состоял в том, что электрическая энергия подавалась по тем же рельсам, по которым движется экипаж. Об этом он подробно рассказал в апреле 1880 года в своей публичной лекции, собравшей многочисленную аудиторию, в Русском техническом обществе, — оно располагалось в Соляном городке, на Пантелеймоновской улице (ныне улица Пестеля), в доме № 2.

Тогда же в Соляном городке открылась первая электротехническая выставка, на которой демонстрировались опыты передачи электрической энергии по системе Пироцкого. Убедившись в преимуществах ее, братья Сименсы — совладельцы фирмы — применили изобретение русского инженера на открывшейся через год небольшой линии, связавшей Берлин с его пригородом Лихтерфельдом.

От успешных опытов Пироцкий перешел к практическому осуществлению идеи.

Вскоре в петербургских журналах и газетах появилось сообщение: «1880 года 22 августа в 12 часов дня в С.-Петербурге, на Песках, на углу Болотной улицы и Дегтярного переулка, г. Пироцким первый раз в России двинут вагон электрической силою, идущей по рельсам, по которым катятся колеса вагона… Опыты продолжаются до 4 сентября. В присутствии Управления 2-го Общества конно-железных дорог пробное движение вагона электрическим способом назначено на 1 сентября в 11 часов утра».

Изобретатель рассчитывал заинтересовать своим детищем владельцев конно-железных дорог, потому и пригласил их участвовать в эксперименте.

С самого раннего утра у Рождественского коночного парка стояли, переминаясь с ноги на ногу, люди, смотрели по сторонам, ждали. Взоры их были обращены на обычный темно-синий вагон конки с империалом — вагон № 114. Ему было суждено стать первым электрическим трамваем.

Внешне ничто не отличало его от других, но снизу, под кузовом, был подвешен электродвигатель, смонтирована зубчатая передача, которая приводила вагон в движение. Контроллерное управление позволяло регулировать скорость, ехать то вперед, то назад. Энергия в двигатель поступала по рельсам от специально установленного в парке небольшого генератора.

Вначале изобретатель несколько раз проехал туда и обратно в пустом вагоне. Толпа с удивлением смотрела, как вагон конки двигался и без лошади, и без паровоза. Он шел с разной скоростью, останавливался и тут же возобновлял свое движение. Не разворачиваясь, он мог пойти в обратную сторону.

Потом Пироцкий пригласил в вагон сорок человек. Первые пассажиры первого трамвая с некоторой опаской и недоверием разместились в вагоне и на империале. Пироцкий включил двигатель, и чудо повторилось. Вагон легко двинулся вперед, набрал скорость, остановился, поехал обратно. Восхищению свидетелей не было предела.

Эксперименты продолжались, и газеты того времени довольно подробно писали о них: «14 сентября на Песках… на станции конно-железной дороги производились в присутствии многочисленной публики преимущественно из гг. военных инженеров опыты над электрическим двигателем для вагонов конно-железной дороги. Опыт производился с обыкновенным двухъярусным вагоном, который довольно быстро несколько раз прошел расстояние сажен в 40, делая крутой поворот. Особенно странным кажется, когда вагон, двигаемый неведомою скрытою внутри его силой, почти моментально, по желанию машиниста, останавливается и начинает двигаться обратно».

Демонстрация изобретения, продолжавшаяся в течение нескольких дней, завершилась блестяще. Горожане были в восторге от новинки, Пироцкий торжествовал, друзья прочили большое будущее его детищу. Изобретателю пожимали руки, поздравляли… Увы, все это оказалось преждевременным.

Акционеры действительно убедились в громадных преимуществах нового вагона, но применять его категорически отказались.

Владельцы конно-железных дорог затратили большие капиталы на приобретение вагонов, сооружение рельсовых путей и получали от своего предприятия огромные барыши. Теперь им предстояло вложить немалые средства в переоборудование всего хозяйства на электрическую тягу. Дополнительных же выгод для себя они не получали.