让富兰克林闻名世界的是他的一系列的科学发明和成就，凭借的深厚的兴趣和爱好，最终凭自己成为一名伟大的科学家。最为人们所称道的是民间传说中倍受渲染的发明避雷针的故事。
1752年6月的一天，阴云密布，电闪雷鸣，一场暴风雨就要来临了。富兰克林带上他的儿子威廉拿着上面一个装有金属杆的风筝，来到一个空旷地带，富兰克林高举风筝，让他的儿子拉着风筝线飞跑，由于风很大，风筝很快就被放上了高空，刹那间，雷电交加，大雨倾盆，富兰克林和儿子一道拉着风筝线，父子俩焦急的等等着。此时，刚好一道闪电从风筝上掠过，富兰克林用手靠近风筝上的金属杆立即感到一种恐怖的麻木感，他大声地呼喊起来，“威廉，我被电击了”。回家以后，富兰克林用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质，富兰克林关于雷电就是电火花的假说，在他自己的实验中得到了完全的证实。
第一个避雷针也是富兰克林制造出来的。他把几米长的铁杆用绝缘材料固定在屋顶，杆子系着粗导线一直通到地里。当雷电袭击房子的时候，它就会沿着金属杆通过导线直达地下，房屋建筑就会避开雷电的袭击而完好无损。1753年，富兰克林在他的历书上发表了“如何制作避雷针的方法”，这之后形成了一种风尚。欧洲的妇女们在帽子上装有一个避雷针，还拖着一要接地线。避雷针的成功发明，使富兰克林在全世界的科学界名声大振，英国皇家学会，给他送来了金质奖章，聘请他担任皇家学会的会员。
此外，富兰克林还进行了多种科学研究，他发明了能节约燃料3/4的新式火炉，——“富兰克林火炉”，发明了老年人用的双光眼镜，既可看远也可看近，发明了医学上使用的具有伸缩性的导尿管，测出了液体蒸发时热量散失的情况，研究北极光的性质和原理等等。他认为这些科学实验和发明创造是一种公共服务，因此从未申请专利，也从未因这些发明而索取报酬。
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