Ohne Mittel (sein Vater verbrauchte viel durch seine Experimente und wurde mehrmals von Regierung unterstützt) begab er sich 1842 nach Paris als einzige Empfehlung ein eines von ihm erfundenen völlig neuen Instruments ( Saxophon ) und erregte bald die Aufmerksamkeit verschiedener der Pariser musikalischen Welt ( Jacques Fromental Halévy Daniel Francois Esprit Auber etc.). Namentlich er in Hector Berlioz einen tatkräftigen Helfer dem sich auch Sponsoren anschlossen.
Sax baute nun das Saxophon in acht verschiedenen Größen . Seine Erfahrungen resp. die seines Vaters der besten Resonanz der Röhren übertrug er sodann auf Konstruktion der Trompeten Hörner Tuben etc. und gab denselben in ihrer Gestalt die Namen Saxtromba Saxhorn Saxtuba etc.
Am 28. Juni 1846 erhielt Sax ein Patent in Frankreich für seine Verbesserungen und schnell zu großer Berühmtheit; seine Instrumente wurden in der französischen Militärmusik eingeführt. Vielfache Anfechtungen Originalität seiner Verbesserungen waren die natürliche Folge Neides der Konkurrenten denen er den Rang doch fielen die gerichtlichen Entscheidungen immer zu Sax' aus.
Sax wurde 1857 Saxophon-Lehrer am Pariser Konservatorium (diese Stelle 1871 aus Geldmangel eingestellt und erst 1942 wieder neu besetzt); auch hat er Schule für das Saxophon-Spiel und der von erbauten Instrumente herausgegeben. Ab 1858 war Sax Direktor des Bühnenorchesters der Pariser Oper .