Последними, непреодолимыми проблемами любой формы механического сканирования были ограниченное количество сканирований в секунду, что приводило к мерцанию изображения, и относительно большой размер каждого отверстия в диске, что приводило к плохому разрешению. В 1908 году шотландский инженер-электрик А.А. Кэмпбелл Свинтон написал, что эти проблемы «вероятно, можно решить, используя два пучка катодных лучей» вместо вращающихся дисков. Катодные лучи — это пучки электронов, генерируемые в вакуумной трубке. Направляемые магнитными или электрическими полями, утверждал Свинтон, они могут «нарисовать» мимолетную картину на стеклянном экране трубки, покрытом изнутри фосфоресцирующим материалом. Поскольку лучи движутся почти со скоростью света, это позволит избежать проблемы мерцания, а их крошечный размер обеспечит превосходное разрешение. Свинтон так и не построил прибор (по его словам, возможное финансовое вознаграждение было бы недостаточным, чтобы сделать его стоящим), но неизвестные ему работы уже начались в России. В 1907 году Борис Розинг, преподаватель Санкт-Петербургского технологического института, собрал оборудование, состоящее из механического сканера и катодно-лучевого приемника. Нет никаких сведений о том, что Розинг продемонстрировал работающий телевизор, но у него был заинтересованный студент по имени Владимир Зворыкин, который вскоре эмигрировал в Америку.
В 1923 году, работая в Westinghouse Electric Company в Питтсбурге, штат Пенсильвания, Зворыкин подал патентную заявку на полностью электронную телевизионную систему, хотя пока не смог ее создать и продемонстрировать. В 1929 году он убедил Дэвида Сарноффа, вице-президента и генерального директора материнской компании Westinghouse, Radio Corporation of America (RCA), поддержать его исследования, предсказав, что через два года, получив 100 000 долларов, он сможет создать работоспособную систему электронного телевидения. Тем временем первая демонстрация примитивной электронной системы была проведена в Сан-Франциско в 1927 году Фило Фарнсвортом, молодым человеком со средним образованием. Фарнсворт собрал средства на исследования, убедив своих инвесторов, что сможет выпустить на рынок экономически выгодную телевизионную систему за шесть месяцев, вложив всего 5 000 долларов. В итоге потребовались усилия обоих мужчин и более 50 миллионов долларов, прежде чем кто-то получил прибыль.
На свои первые сто тысяч долларов, выделенные RCA на исследования, Зворыкин разработал работоспособный катодно-лучевой приемник, который он назвал «Кинескоп». В то же время Фарнсворт совершенствовал свою трубку для камеры Image Dissector. В 1930 году Зворыкин посетил лабораторию Фарнсворта и получил возможность продемонстрировать работу Image Dissector. В тот момент между двумя пионерами могло бы возникнуть здоровое сотрудничество, но конкуренция, подстегиваемая стремлением к корпоративной прибыли, разлучила их. Сарнофф предложил Фарнсворту 100 000 долларов за его патенты, но получил резкий отказ. Вместо этого Фарнсворт принял предложение о работе в конкурирующей компании RCA Philco, но вскоре ушел и основал свою собственную фирму.
В 1931 году команда Зворыкина из RCA, многое почерпнув из изучения диссектора изображений Фарнсворта, разработала трубку для камеры Iconoscope, и с ней у них наконец-то появилась работающая электронная система.
В Англии компания Gramophone Company, Ltd. и лондонское отделение Columbia Phonograph Company объединились в 1931 году в Electric and Musical Industries, Ltd. (EMI). (EMI). Благодаря связям Gramophone Company с RCA-Victor, EMI получила доступ к исследованиям Зворыкина, и вскоре команда под руководством Исаака Шенберга создала полную и практичную электронную систему, воспроизводящую движущиеся изображения на катодно-лучевой трубке со скоростью 405 строк на картинку и 25 изображений в секунду. Бэрд осуждал вторжение «неанглийской» системы, но с неохотой начал исследования собственной системы 240-строчных изображений, предложив сотрудничество Фарнсворту. 2 ноября 1936 года BBC объявила о соревновании по электронному телевидению между Бэрдом и EMI, транслируя обе системы из Александровского дворца (названного по этому случаю «первой в мире публичной, регулярной, телевизионной станцией высокой четкости»). Несколько недель спустя пожар уничтожил лаборатории Бэрда. Победителем была объявлена компания EMI, которая в дальнейшем монополизировала интересы BBC. Бэрд так и не смог оправиться; он умер несколько лет спустя, почти забытый и нищий.
К 1932 году конфликт между RCA и Фарнсвортом перешел в судебную плоскость: обе стороны претендовали на изобретение электронного телевидения. Спустя годы иск был окончательно решен в пользу Фарнсворта, и в 1939 году RCA подписала соглашение о патентном лицензировании с Farnsworth Television and Radio, Inc. Это был первый случай, когда RCA согласилась выплачивать роялти другой компании. Но RCA, обладая большими производственными возможностями и значительным бюджетом на связи с общественностью, смогла присвоить себе львиную долю заслуг в создании телевидения. На Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке Сарнофф открыл первое в Америке регулярное электронное вещание, а через 10 дней на официальной церемонии открытия Франклин Д. Рузвельт стал первым президентом США, которого показали по телевизору.
До введения общественного вещания необходимо было решить важные вопросы, касающиеся базовых стандартов, которые были полностью решены лишь в 1951 году. В Соединенных Штатах была принята частота повторения изображения 30 в секунду, в то время как в Европе стандартом стало 25. Все страны мира стали использовать тот или иной стандарт, так же как и все страны в конечном итоге приняли американский стандарт разрешения 525 строк на картинку или европейский стандарт 625 строк. К началу 1950-х годов технологии продвинулись настолько далеко, а телевидение получило такое широкое распространение, что настало время всерьез заняться проблемой создания телевизионных изображений в естественных цветах.
