Louis Lumière og hans bror Auguste arbejdede sammen om at skabe en film-filmkamera, der var bedre end Thomas Edisons kinetograf, som ikke havde en projektor. Lumières bestræbte sig på at rette de fejl, som de opfattede i kinetografen og kinetoskopet, for at udvikle en maskine med både skarpere billeder og bedre belysning. Cinématographe vejede kun 7,3 kg, hvilket gjorde det nemt at transportere og placere den. Desuden kunne Cinématographe betjenes manuelt med en håndkurv, i modsætning til Edisons elektrisk drevne kamera, som ikke var let at transportere. Desuden kunne kun én person ad gangen bruge Edisons kinetoskop til at se billederne – gennem et okular, som i et peepshow – men Cinématographe kunne projicere et billede på en skærm, så et stort publikum kunne se billederne samtidig.
Cinématographe producerede et skarpere projiceret billede, end man tidligere havde set, på grund af sin konstruktion, hvor en slags gaffel holdt rammerne bag linsen på plads ved hjælp af perforeringerne i siderne af filmstrimlen.
I 1897 forbedrede Lumières deres opfindelse yderligere ved at bruge en glaskolbe med vand som kondensator for at koncentrere lyset på filmrammen og absorbere varmen. Kolben fungerede også som en sikkerhedsfunktion, da lyset ikke længere ville fokusere på den brandfarlige film, hvis glasset skulle gå i stykker på grund af overophedning eller et uheld.