Здесь он ищет средства для создания задуманной им летательной машины (электролета) и параллельно начинает первые опыты с лампами накаливания. Также ведется работа над проектом водолазного аппарата. Естественно, что военное министерство на предложения молодого прожектера не откликнулось. Тогда Лодыгин отправил свои предложения в Париж, обещая создать летательный аппарат, который можно будет использовать в войне с Пруссией. Произошло невероятное, его пригласили во Францию, где он даже успел приступить к подготовке строительства электролета на заводах Крезо. Но Франция в войне потерпела поражение, финансирование создания электролета прекратилась. Лодыгину пришлось вернуться в Петербург.
В Петербурге Лодыгин устроился работать техником в Общество нефтяного газа «Сириус» и продолжил эксперименты с электричеством, а параллельно начал посещать лекции в Петербургском университете и Технологическом институте, чтобы восполнить пробелы в образовании. Именно тогда он и заинтересовался созданием ламп накаливания, которые бы могли использоваться не только для экспериментов, но и для практического освещения.
В 1872 году Лодыгин приступил к публичной демонстрации своих ламп и подал заявку на «Способ и аппараты дешёвого электрического освещения» в Департамент торговли и мануфактур. Документ, подтверждающий привилегию, был им получен, но только через два года. Демонстрация в 1873 году уличного освещения при помощи электрических ламп Лодыгина вызвала большой интерес, но они были еще несовершенны и требовали серьезной доработки. На следующий год изобретатель продемонстрировал возможности своих ламп для освещения боевых кораблей, что вызвало большой интерес в военно-морском ведомстве. В этот же год Академией наук Лодыгину была присуждена престижная Ломоносовская премия.
В 1873 году Лодыгин получает патенты в Австрии, Германии, Италии, Португалии, Венгрии, Испании и даже в таких отдаленных странах, как Австралия, Индия. В Германии на его имя выписаны патенты в целом ряде отдельных княжеств, получены привилегии на имя компании, основанной Лодыгиным и во Франции.
Почти два года Лодыгин работал в мастерских П.П. Яблочкова, где, кроме основных обязанностей по производству электрических свечей, смог продолжить разработку и своих ламп. В 1884 году изобретатель вынужден был уехать за границу, так как оказался под надзором полиции из-за связи с революционерами-народниками. Лодыгин работает во Франции и США, создает новые лампы накаливания, изобретает электропечи, электромобили, строит заводы и метрополитен. Особо надо отметить полученные им в этот период патенты на лампы с нитями из тугоплавких металлов, проданные в 1906 г. "Дженерал электрик компани".
Семья Лодыгиных в 1907 г. возвращается в Россию. Александр Николаевич привозит целую серию изобретений в чертежах и набросках. Способы приготовления сплавов, электропечи, двигатель, электроаппараты для сварки и разрезывания... Лодыгин преподает в Электротехническом институте, работает в строительном управлении Петербургской железной дороги. В 1914 г. он командирован Управлением земледелия и землеустройства в Олонецкую и Нижегородскую губернии для выработки предложений об электрификации. Первая мировая война меняет все планы, Лодыгин начинает заниматься летательным аппаратом вертикального взлета. После Февральской революции 1917 г. изобретатель не сработался с новой властью. Материальные трудности заставляют семью Лодыгиных уехать в США. Приглашение вернуться в РСФСР для участия в разработке плана ГОЭЛРО Александр Николаевич из-за болезни вынужден отклонить. В марте 1923 г. Лодыгин умер в Бруклине.