Michelson,A.Graham Bell’in parasal desteği ile girişimölçer deneylerini sürdürdü ve araçların duyarlılıklarını arttırdı.Bu konuda kimyacı Edward Williams Morley ile işbirliği yaptı.Hazırlıkları yıllarca sürdü.Deneyin amacı Yerküre’nin esir içindeki hızını saptamaktı.İlk kez 1881 yılında yapıldı.Sonra defalarca bu deneyler tekrarlandı.Işık hızının,Yerküre’nin içinde hareket etmekte olduğu esire göre sabit olması durumu ele alındı.Böylece Yerküre’nin hareketi, kendi hareket doğrultusunda yol alan ışığın hızı ile bu doğrultuya dik yol alan ışığın hızının karşılaştırılması ile belirlenecekti.Ama bu ikisi arasında bir fark bulunamadı.
Edward Williams Morley ile birlikte gerçekleştirdikleri araştırmaların sonuçlarını 1887 yılında ilan etti.Girişim saçakları elde edilememişti.Alınan sonuç,iki bilim adamının bulmayı bekledikleri sonuç değildi.Işık hızının,tüm yönlerde ve tüm mevsimlerde aynı olduğu anlaşılmıştı.Yer ile esir arasında karşılıklı bir hareket ilişkisinin olduğu yönünde bir kanıt bulunamamıştı.Michelson ve Morley,istemeden de olsa,uzun zamandır doğru kabul edilen bir inancın yanlışlığını kanıtlamış oldular.Fizik tarihinin en meşhur olumsuz sonucu ortaya çıkmıştı.Işık hızı ile buna eklenen herhangi bir başka hız toplandığında,gene ışık hızı elde ediliyordu.