В 1931 году Владимир Козьмич сумел создать специальную электронно-лучевую трубку. Своему детищу изобретатель дал звучное название «иконоскоп» (от греческих слов «изображение» и «видеть»). После успешных испытаний иконоскопа он вместе со своими помощниками принялся за разработку телевизионной системы в целом.
Очень скоро им была создана телевизионная система с разложением на 240 строк, а потом – на 343 строки, решена проблема передачи цвета и заложены основы цветного телевидения. Уже в 1931 году на самом высоком здании Нью-Йорка «Эмпайр стейт билдинг» была установлена телепередающая станция мощностью в 2,5 кВт, а заводы «Radio Corporation of America» начали производство первых телевизоров с кинескопом конструкции Зворыкина. В том же году началась опытная телетрансляция с помощью этой станции, и жители Нью-Йорка и окрестностей в радиусе до ста километров стали первыми абонентами электронного телевидения.
До этого Владимир Козьмич жил как затворник, проводя все время в лаборатории и не думая о публичных выступлениях и саморекламе. С появлением электронного телевидения к эмигранту из России пришла известность. В 1933 году Владимир Козьмич сделал доклад на сессии Американского общества радиоинженеров, озаглавленный «Иконоскоп – современный вариант электрического глаза», после чего получил приглашения от крупнейших университетов разных стран мира.
Изобретатель стал настоящим триумфатором. Его опыт, советы и идеи представляли огромный интерес для всех, кого интересовало дальнейшее развитие телевидения. Из многих предложений, поступивших из-за границы, он выбрал в первую очередь посещение Советского Союза, с которым компании «Radio Corporation of America» удалось заключить крупный контракт, сыгравший положительную роль в развитии отечественной радиоэлектроники.
Уже в августе 1933 года Владимир Козьмич выступил перед учеными и инженерами в Ленинграде и Москве. На его доклад «Телевидение при помощи катодных трубок» в зале Ленинградского научно-технического общества электриков собрались все узнавшие об этом специалисты. После доклада еще более часа он обстоятельно отвечал на вопросы, ни из чего не делая секретов.
Поездка Владимира Козьмича в СССР вызвала много кривотолков у русских эмигрантов. Дело в том, что в эмигрантской среде по-прежнему не принимали власть большевиков, и его поступок стал своего рода вызовом окружающим.
В СССР Зворыкин не раз получал предложения вернуться на родину. Ему были даны заверения, что советское правительство предоставит ему максимально благоприятные условия для работы, гарантирует от каких-либо преследований, связанных с его дореволюционным прошлым.
Однако, несмотря ни на что, изобретатель все же решил остаться жить и работать в США. Там у него находилась жена Татьяна, там в 1920 году у него родилась первая дочь Нина, а спустя семь лет – Елена. К сожалению, душевной близости между супругами это не прибавило и в конце концов дело дошло до разрыва, но все же родиной Владимира Козьмича теперь была Америка. Именно она дала ему так много. Именно в ней он нашел не только прибежище в тяжелые дни социальных потрясений, но и получил признание как изобретатель и ученый.
Во время Второй мировой войны в США Зворыкину пришлось расширить круг работ, связанных с военной тематикой: помимо приборов ночного видения, в его лаборатории были созданы телевизионные бортовые устройства для наведения на цель бомб и ракет, приборы для систем радиолокации и др. Он стал членом Консультативного комитета при ВВС США и работал в Подкомитете по научным исследованиям оборонного назначения. Под конец войны Зворыкину был вручен диплом Министерства обороны США. Академия наук США избрала его своим членом.
В 40-е годы В.К.Зворыкин внес значительный вклад и в развитие других направлений техники: им была выполнена серия работ по созданию первых в мире электронных микроскопов, в его лаборатории разрабатывались также ортикон, видикон, электронно-оптические преобразователи. В послевоенные годы диапазон изобретательской мысли Виктора Козьмича еще более расширился. Среди его разработок – компьютерный метод прогнозирования изменений погоды с использованием метеоракет и компьютерной обработкой данных, система электронного управления движением транспорта на скоростных автомагистралях, экспериментальный образец радиоуправляемого безопасного автомобиля и т. д. Особенно плодотворной в эти годы оказалась его деятельность в области медицинской электроники. А еще он создал читающее телевизионное устройство для слепых.
В 50-е годы В.К.Зворыкин много занимался медицинской электроникой, в частности конструированием приборов эндорадиозондирования в Рокфеллеровском центре медицинских исследований в Нью-Йорке.