Pada tahun 1886, Tesla telah menubuhkan syarikatnya sendiri, di atas nama Tesla Electric Light & Manufacturing. Para pelabur syarikat pada mula enggan bersetuju dengan idea Tesla mengenai motor arus ulang-aliknya sehingga akhirnya membuatkan Tesla melepaskan tanggungjawabnya pada syarikatnya sendiri. Tesla terpaksa memburuh di kota New York sebagai menyara hidupnya disamping mengumpulkan dana untuk projek beliau yang seterusnya. Pada 1887, beliau membina model terawal motor aruhan tanpa berus dan melakukan demonstrasinya di hadapan American Institute of Electrical Engineers (sekarang dikenali sebagai IEEE). Pada tahun 1888, beliau telah membangunkan kajian mengenai prinsip Lingkaran Tesla dan mula bekerja dengan George Westinghouse di Syarikat Pembuatan Barangan Elektrik Westinghouse di makmal di Pittsburgh. Westinghouse menerima idea Tesla mengenai sistem polifasa, di mana ia membolehkan penghantaran elektrik menggunakan arus ulang-alik pada jarak yang jauh.

Pada bulan April 1887, Tesla memulakan kajian mengenai tentang apa yang dikenali kini sebagai sinar-X dengan menggunakan tiub vakum terminal tunggal rekaan beliau sendiri. Alatan ini berbeza dengan tiub sinar-X awal kerana ianya tanpa elektrod sasaran. Fenomena yang terhasil daripada penggunaan alatan ini dikenali dengan istilah moden sebagai bremsstrahlung atau sinaran membrek. Pada masa kini, umum telah mengetahui bahawa alat ini beroperasi dengan memancarkan elektron dari elektrod tunggal melalui kombinasi di antara pancaran medan elektron dan pancaran termion. Apabila dibebaskan, elektron ditolak dengan daya yang kuat oleh medan elektrik berkuasa tinggi berhampiran elektrod semasa kemuncak voltan negatif yang dihasilkan akibat ayunan HV pada keluaran lingkaran Tesla, mewujudkan sinaran-X apabila ia bertembung pada permukaan kaca. Beliau juga pernah menggunakan tiub Geissler. Menjelang 1892, Tesla telah menyedari akan kesannya terhadap kerosakan kulit yang kemudiannya dikenal pasti oleh Wilhelm Röntgen sebagai kesan sinar-x.

Semasa kajian awal beliau dijalankan, Tesla membuat beberapa tetapan berkenaan eksperimen untuk menghasilkan sinar-x. Dalam kenyataannya berdasarkan eksperimen menggunakan hasil reka bentuk beliau, beliau menyatakan, "instrumen ini (membolehkan seseorang itu untuk) menjanakan sinar Röntgen yang lebih berkuasa berbanding dengan apa yang selalu diperoleh dengan alatan biasa,"[14]

Beliau juga mengulas mengenai bahaya yang terhasil dari eksperimen beliau. Berdasarkan dari nota-nota eksperimen, beliau telah menerima kesan kerosakan terhadap kulit beliau sendiri di mana kesan tersebut beliau mendakwa terhasil daripada tindak balas ozon yang terhasil disamping kesan kecil daripada asid nitrus. Tesla telah tersilap dalam mengenalpasti sinar-x sebagai gelombang longitudinal sebagaimana gelombang yang dihasilkan di dalam plasma. Gelombang plasma boleh berlaku di dalam keadaan medan magnet yang bebas-daya.[15][16] Segala hipotesis dan hasil eksperimen beliau telah disahkan oleh ahli-ahli sains yang terkemudian selepas beliau.[17]

Usaha kajian bidang sinar-x yang baru ditemukan beliau ini diteruskan lagi. Beliau menjalankan eksperimen-eksperimen yang masih belum lagi ditemukan oleh Roentgen. Beberapa penemuan terbaru beliau kongsikan bersama Roentgen, termasuklah imej tulang rangka tangan beliau sendiri yang dihantarkan kepada Roentgen. Penemuan beliau ini masih belum diketahui umum lagi; kebanyakan hasil kajiannya telah hilang di dalam kebakaran makmal beliau di 5th Avenue pada bulan Mac 1895.

Tesla menjalankan demonstrasi penghantaran tenaga tanpa wayar seawal tahun 1891 lagi. Aplikasi pengaliran elektrik ini dinamakan sebagai Kesan Tesla (Tesla Effect) berdasarkan pergerakan tenaga yang melalui ruang dan jirim yang tidak pula menggunakan voltan pada konduktor.[18]

Kerakyatan Amerika Syarikat

Bertarikh 30 Julai 1891, pada usia 35 tahun, beliau telah mendapat naturalisasi kerakyatan Amerika Syarikat. Beliau turut mendirikan makmal beliau di selatan Fifth Avenue di kota raya New York pada tahun yang sama. Beliau menyalakan lampu-lampu elektrik di beberapa lokasi di sekitar New York, membuktikan potensi penggunaan pemindahan kuasa elektrik secara tanpa wayar.[19]

Beberapa orang rakan rapat Tesla adalah artis. Beliau turut berkawan rapat dengan editor majalah Century Magazine, Robert Underwood Johnson, yang menggemari puisi-puisi Serbia karya Jovan Jovanović Zmaj dan ianya diterjemahkan oleh Nikola Tesla. Juga pada masa yang sama, Tesla telah dipengaruhi oleh falsafah Veda (i.e. Hinduisme) ajaran Swami Vivekananda; sehinggakan Tesla mula menggunakan perkataan Sanskrit untuk menamakan konsep-konsep asas yang berkaitan dengan jirim dan tenaga.[20]

Ketika berusia 36 tahun, beliau telah dianugerahkan hak paten berkaitan dengan sistem kuasa polifasa. Kajian beliau mengenai asas sistem dan putaran medan magnet diteruskan. Dari 1892 hingga 1894, Tesla menyandang jawatan sebagai timbalan presiden Institut Jurutera Elektrikal Amerika (American Institute of Electrical Engineers), salah satu persatuan yang menjadi perintis kepada badan yang dikenali hari ini sebagai Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE. Dari 1893 hingga 1895, beliau menjalankan penyelidikan mengenai frekuensi tinggi pada arus ulang-alik. Beliau menjanakan arus ulang-alik sebanyak 1 juta volt menggunakan kon lingkaran tesla untuk menyelidik kesan kulit pada pengalir, reka bentuk litar penalaan, mencipta mesin tidur nyenyak, lampu nyahcas gas tanpa kord, memancarkan tenaga elektromagnet tanpa wayar serta membina pemancar radio yang pertama.

Tesla dianggap sebagai orang pertama yang menemukan elektron, namun ianya masih lagi di dalam perdebatan. Pada 26 Ogos 1896, Tesla menerbitkan makalah yang bertajuk "Reply to J.J. Thomson's note" di dalam majalah "Electrical Engineer" yang diterbitkan di New York. Di dalam makalah tersebut, Tesla mendakwa wujudnya zarah kecil yang bercas di dalam eksperimen yang dilakukan beliau, tetapi telah disanggah oleh J.J. Thomson. Lima tahun kemudian, J.J. Thomson akhirnya mempersetujui kewujudan elektron melalui sebuah eksperimen yang lain.[21]

Pada tahun 1892, beliau telah mendapat alamat tentang kematian ibunya di dalam mimpi.[22] Tesla terus bergegas kembali ke Eropah untuk bertemu dengan ibunya. Beberapa jam sebelum ibunya menghembuskan nafas terakhir, Tesla sempat tiba di sisi pembaringan ibunya yang sedang nazak. Selepas kematian ibunya, Tesla menjadi terlalu sedih sehingga jatuh sakit dan mengasingkan dirinya di Gospić dalam perkampungan Tomingaj antara dua hingga tiga minggu.[23]

Semasa berusia 36 tahun, paten Tesla yang pertama untuk sistem kuasa polifasa telah disahkan.[petikan diperlukan] Beliau meneruskan kajian mengenai sistem dan prinsip putaran medan magnetik.[petikan diperlukan] Dari 1892 hingga 1894, beliau menyandang jawatan sebagai naib presiden untuk American Institute of Electrical Engineers, pertubuhan yang kini lebih dikenali sebagai IEEE.[24]