30 мая 1909 года, Петро Петрович подал в патентное ведомство заявку , в которой просил выдать ему привилегию, патент на изобретение "Устройство для сохранения равновесия повозок или других находящихся в неустойчивом положении тел". Патент за N27091 Шиловский получил спустя пять лет. Для сохранения устойчивости различных экипажей с колесами, "расположенными в общей плоскости", Шиловский предлагал использовать двухрамный гироскоп с массивным ротором. В патенте назывались и другие объекты: торпеды, самолеты, подводные лодки. Придавая своему изобретению важное значение, Шиловский запатентовал его также в Англии (в мае 1909 года, патент 12021) и в Германии (в феврале 1910 года, патент 237702). Свои идеи Петр Петрович сначала проверял на моделях. Так появилась на свет модель однорельсового гироскопического поезда, ставшая "гвоздем" железнодорожной выставки в Петербурге. Состав из трех вагончиков с гироскопом внутри и паровоза бойко бегал по одному-единственному рельсу, проложенному в виде овала на полу просторной комнаты.
В конце 1912 года Шиловского переводят из Костромы губернатором же в отдаленную Олонецкую губернию. Пробыл он там всего несколько месяцев, подал в полную отставку и уехал в Петербург, затем Лондон, чтобы всецело посвятить себя техническому творчеству. 28 апреля 1914 года на улицах Лондона появился странный автомобиль, у которого было всего два колеса, как у велосипеда или мотоцикла. На открытых сиденьях свободно размещались шофер и три пассажира. Это был первый в мире гироскопический автомобиль, разработанный Шиловским, так называемый гирокар. Гироскоп, располагавшийся внутри машины, между сиденьями, приводился в быстрое вращение электромотором, питавшимися от вращаемого автомобильным мотором генератора. В годы Первой мировой войны Шиловским был разработан проект стабилизации корабельного орудия, действующая модель гироскопического успокоителя качки корабля, «ортоскоп» (гироскопический курсоуказатель).
После октябрьского переворота Шиловский смог убедить новое военное ведомство в целесообразности прокладки однорельсовой железной дороги Петербург - Гатчина протяженностью более сорока километров. Строительство однорельсового пути, утверждал Шиловский, обойдется намного дешевле. Устройство его - проще. Особенно простыми будут железнодорожные мосты в виде ферм-балок. Лон допускал даже мысль, что в некоторых случаях роль железнодорожного моста сможет выполнить прочный стальной канат, натянутый над препятствием. Движение по монорельсу - более плавное. Езда - более спокойная. И это при скорости в 150 - 200 километров в час! Экспериментальный поезд должен был состоять из двух вагонов - моторного и пассажирского на 50 человек. Оба - обтекаемой формы. Аэродинамике поезда уделяли особое внимание: модели вагонов продувались в аэродинамической трубе Политехнического института. Гиропоезд создавался как электровоз с собственной генераторной станцией. Генераторы вращались двумя ДВС по 250 лошадиных сил. Однако положение в стране с каждым днем все усложнялось. Стало очевидным, что строительство гироскопической железной дороги явно не ко времени, и в мае 1922 года работы остановились.