Несколько исследователей — Уолл, Ньютон, Хауксби, Грей и другие — отмечали сходство между электрическими искрами и молниями; Франклин доказал их идентичность. В 1750 году он направил в Лондонское королевское общество письмо, в котором, в частности, говорилось следующее:
Не может ли знание этой силы точек быть полезным человечеству для сохранения домов, церквей, кораблей и т. д. от удара молнии, если мы закрепим на самых высоких частях зданий вертикальные железные стержни, острые как игла, и позолоченные, чтобы предотвратить ржавчину, а от подножия этих стержней протянем проволоку вниз по внешней стороне здания на территорию, или вокруг одного из обтекателей корабля по его борту, пока не достигнем воды? Разве эти заостренные стержни не смогут бесшумно выхватить электрический огонь из облака, прежде чем он приблизится достаточно близко, чтобы поразить нас, и тем самым обезопасить нас от этой самой внезапной и ужасной беды?
Далее он описал эксперимент, с помощью которого это можно проверить. Королевское общество отвергло это предложение как провидческое и отказалось публиковать письмо Франклина. Два французских ученых, де Лор и д'Алибард, испытали теорию Франклина, установив в саду в Марли (1752) заостренный железный стержень высотой пятьдесят футов; они поручили охраннику прикоснуться к стержню изолированной латунной проволокой, если в его отсутствие над головой пройдут грозовые тучи. Тучи набежали, охранник коснулся жезла не только проволокой, но и рукой; полетели искры, раздался треск, и охранника сильно ударило током. Де Лор и д'Алибар подтвердили сообщение охранника дальнейшими испытаниями и сообщили в Академию наук: «Идея Франклина больше не догадка, а реальность».
Франклина это не устраивало; он хотел доказать тождество молнии и электричества, «извлекая» молнию с помощью чего-то, посланного вверх в само грозовое облако. В июне 1752 года, когда началась гроза, он запустил вверх на прочной бечевке воздушного змея из шелка (как более приспособленного, чем бумага, переносить ветер и влагу без разрывов); остроконечная проволока выступала примерно на двенадцать дюймов из вершины змея; на наблюдательном конце бечевки был прикреплен ключ с шелковой лентой. Отправляя в Англию (19 октября) инструкции по повторению эксперимента, Франклин указал результаты:
Когда дождь намочит бечевку воздушного змея так, что она сможет свободно проводить электрический огонь, вы увидите, что он обильно струится из ключа на подходе к костяшке пальца, и этим ключом можно зарядить пиалу [или лейденскую банку]; от полученного таким образом электрического огня можно зажечь духи и провести все другие электрические опыты, которые обычно проводятся с помощью натертого стеклянного шара или трубки; таким образом, сходство электрической материи с молнией полностью доказано.
Эксперимент был повторен во Франции (1753) с более крупным воздушным змеем и 780-футовым шнуром, скрученным вокруг железной проволоки, заканчивающейся у наблюдателя в металлической трубке, которая при действии испускала искры длиной восемь дюймов. Профессор Г. В. Ричман из Санкт-Петербурга, проводивший подобное испытание, погиб от удара током (1753). Публикации Франклина, отправленные в Англию в 1751–54 годах, принесли ему избрание в раскаявшееся Королевское общество и медаль Копли. Их перевод на французский язык вызвал хвалебное письмо Людовика XV и восторженную похвалу Дидро, который назвал их образцами научной журналистики. Эти переводы подготовили благоприятный прием, оказанный Франклину, когда он приехал во Францию за помощью американским колониям в их революции. Когда с помощью Франции эта революция увенчалась успехом, д'Алембер (или Турго) подвел итог достижениям Франклина в сжатой строке, достойной Вергилия или Лукреция:
— Он похитил молнию с неба и скипетр у тиранов».
