Il fit part de sa découverte à Etienne, puis se lancèrent dans la conception. Au début, ils choisirent un globe d'un mètre cube, en soie. Ils le chauffèrent au-dessus d'un feu, et il décolla d'une trentaine de mètres. Ces événements eurent lieu en Novembre 1782, on peut les considérer comme la naissance de l'aérostation.

En décembre, ils poursuivirent leurs expériences avec un ballon de 3m3, puis en avril 1783 avec un ballon de 800m3 qui s'éleva à 400m d'altitude.
Ils fabriquèrent ensuite un ballon de 900m3 dont l'enveloppe était faite de coton cousu sur du papier. Le 4 juin, ils l'attachèrent à deux mas et au sol et ils y suspendirent une nacelle remplie de paille et de laine. Quand une chaleur suffisante fut générée pour soulever le ballon, ils coupèrent les cordes et le ballon s'envola, montant jusqu'à 10 000m d’altitude. Quand il se refroidit, une dizaine de minutes plus tard, il atterrit dans un champs et commença à brûler à cause du feu résiduel dans la nacelle. Malheureusement, les paysans qui travaillaient dans ce champ furent tellement effrayés par cet engin étrange venu du ciel qu’ils ne firent rien pour éteindre le feu. Par conséquent, le prototype fut entièrement détruit par les flammes. Toutefois, les témoins du vol certifièrent son authenticité et les frères Montgolfier purent écrire à l'Académie des Sciences pour être officiellement déclarés comme étant les premiers à avoir construit un objet volant.