Louis Lumière y su hermano Auguste trabajaron juntos para crear una cámara decámara fotográfica superior al kinetógrafo de Thomas Edison, que no tenía proyector. Los Lumière se esforzaron por corregir los defectos que percibían en el kinetógrafo y el kinetoscopio, para desarrollar una máquina con imágenes más nítidas y mejor iluminación. El Cinématographe sólo pesaba 7,3 kg, lo que facilitaba su transporte y colocación. Además, el Cinématographe se manejaba manualmente con una manivela, a diferencia de la cámara eléctrica de Edison, que no era fácilmente transportable. Además, mientras que el kinetoscopio de Edison sólo podía ser utilizado por una persona a la vez -a través de un ocular, al estilo peep show-, el Cinématographe podía proyectar una imagen en una pantalla para que un gran número de personas pudiera ver las imágenes simultáneamente.
El Cinématographe producía una imagen proyectada más nítida de lo que se había visto antes debido a su diseño, en el que una especie de horquilla mantenía los fotogramas detrás de la lente en su sitio utilizando las perforaciones de los lados de la tira de película.
En 1897, los Lumière mejoraron su invento utilizando un matraz de cristal con agua como condensador para concentrar la luz en el fotograma de la película y absorber el calor. El matraz también actuaba como elemento de seguridad, ya que la luz ya no se concentraría en la película inflamable si el cristal se rompía por sobrecalentamiento o accidente.