Louis Lumière en zijn broer Auguste werkten samen aan de creatie van een film-filmcamera te maken die beter was dan de kinetograaf van Thomas Edison, die geen projector had. De Lumières trachtten de gebreken te corrigeren die zij in de kinetograaf en de kinetoscoop zagen, om een machine te ontwikkelen met zowel scherpere beelden als een betere belichting. De Cinématographe woog slechts 7,3 kg, waardoor hij gemakkelijk kon worden vervoerd en geplaatst. Bovendien werd de Cinématographe met de hand bediend door middel van een handkruk, in tegenstelling tot Edisons elektrisch aangedreven camera, die niet gemakkelijk te verplaatsen was. Bovendien, terwijl slechts één persoon tegelijk de kinetoscoop van Edison kon gebruiken om te kijken – door een oculair, peep show stijl – kon de Cinématographe een beeld op een scherm projecteren, zodat een groot publiek van mensen tegelijkertijd beelden kon bekijken.
De Cinématographe produceerde een scherper geprojecteerd beeld dan tot dan toe was gezien dankzij het ontwerp, waarbij een soort vork de frames achter de lens op hun plaats hield met behulp van de perforaties in de zijkanten van de filmstrook.
In 1897 vulden de Lumières hun uitvinding verder aan door een glazen kolf met water te gebruiken als condensor om het licht te concentreren op het filmframe en om warmte te absorberen. De kolf fungeerde ook als een veiligheidsvoorziening, aangezien het licht niet langer op de brandbare film zou worden gericht als het glas zou breken door oververhitting of een ongeluk.