Dans la nuit du 15 juin 1752, à Philadelphie (Pennsylvanie), Benjamin Franklin (46 ans) met à profit un violent orage pour lancer un cerf-volant de son invention et capter l'électricité atmosphérique.. Afin de prouver à ses contradicteurs de la Royal Society que les éclairs étaient de simples décharges de nature électrique, il propose de faire voler un cerf-volant dans le passage de nuage orageux.
La corde du cerf-volant une fois humidifiée sera mise à distance d'une clef métallique, ainsi devront être libérées des étincelles. Pour éviter les moqueries et limiter le danger, il décide de conduire l'expérience en privé. Elle présente d'évidents risques d'être fatale aux deux expérimentateurs : son fils William tient le cerf-volant pendant que Benjamin, surveillant le ciel traversé de lambeaux de nuages orageux, approche la clef. La conduite d'un cerf-volant peut être mortelle en cas d'éclair, comme ce fut le cas pour Georg Wilhelm Richmann.
Ces recherches suscitent pourtant un grand intérêt en Europe et des expériences similaires sont menées, notamment par le Français Thomas-François Dalibard.
Elles conduisent à l'invention du paratonnerre, dont les premiers exemplaires sont installés sur sa maison, sur l'Independence Hall ainsi que sur l'académie de Philadelphie.
Il a également placé lui-même des paratonnerres ; par exemple, en 1782, Benjamin Franklin a installé un paratonnerre sur la flèche du clocher de l'Église Saint-Clément (Arpajon), en France.
La Royal Society lui décerne la médaille Copley en 1754.
