Die Maschine sollte Verschwendung vermeiden und die Effizienz steigern. Sie besaß einen sich drehenden Zylinder, der über einen Trichter mit Saatgut beschickt wurde. Das Saatgut wurde direkt in eine Rinne geleitet, die von einem an der Vorderseite der Maschine angebrachten Pflug gegraben wurde, und die Rinne wurde dann von einer Egge an der Rückseite aufgefüllt. Bezeichnenderweise entschied Tull, dass die Maschine am besten von Pferden und nicht von Ochsen gezogen werden sollte.
Tull reiste erneut nach Europa, diesmal auf der Suche nach einem Heilmittel für seine Tuberkulose. Gleichzeitig informierte er sich über die Methoden der kontinentalen Landwirtschaft, vor allem in Frankreich und Italien, wo er aus erster Hand erfuhr, dass Weinberge gepflügt und nicht gedüngt wurden. Nach seiner Rückkehr auf die Prosperous Farm setzte er diese Methode mit großem Erfolg ein.
Die ursprüngliche Idee der Drillmaschine hatte sich zunächst nicht durchgesetzt, so dass Tull nach seiner Rückkehr aus Europa die Konstruktion abänderte und mit neuen Techniken experimentierte, wobei er auf eine Methode zur Pulverisierung der Erde zwischen den Reihen kam. Dadurch wurden Unkräuter abgetötet, die andernfalls mit dem wachsenden Saatgut konkurriert hätten, und Tull konnte nachweisen, dass er Jahr für Jahr Pflanzen anbauen konnte, ohne dass er Dünger benötigte und ohne das Land brach liegen lassen zu müssen.
Neben der mechanischen Sämaschine arbeitete er an einer mechanischen Hacke und nahm Änderungen am traditionellen Pflug vor, der nicht nur den Boden bearbeitete, sondern auch das Unkraut abschnitt und es auf der Bodenoberfläche zurückließ, wo die natürlichen Nährstoffe wiederverwertet werden konnten. Allerdings war er ein Produkt seiner Zeit – er wurde in dem Glauben erzogen, dass alles Leben ein Gleichgewicht zwischen den vier Elementen (Erde, Luft, Feuer und Wasser) darstellt. Er glaubte, dass die Wurzeln der Pflanzen winzige Münder haben, die das Gute in der Erde verzehren können. Seine Wissenschaft mag ein wenig flockig gewesen sein, aber seine Maschinen waren ein großer Fortschritt, ebenso wie sein empirischer Ansatz zur Messung und Perfektionierung der Anbaumethoden.
Im Jahr 1731 veröffentlichte er seine Ideen als „Horse-hoeing husbandry : or, An essay on the principles of vegetation and tillage. Entworfen, um eine neue Methode der Kultur einzuführen, wodurch der Ertrag des Landes erhöht und die üblichen Kosten vermindert werden können. Together with accurate descriptions and cuts of the instruments employed in it.“
Diesem folgte 1733 eine zweite Version mit leicht verändertem Titel „The horse-hoeing husbandry: or, a treatise on the principles of tillage and vegetation, wherein is taught a method of introducing a kind of vineyard culture into the corn-fields, in order to increase their product and diminish the common expense.“
Seine Methoden wurden von anderen verspottet. In der landwirtschaftlichen Fachzeitschrift „The Practical Husbandman and Farmer“ wurde er angegriffen und beschuldigt, frühere Autoren zu plagiieren.
Die Kontroverse über seine Erfindung sollte noch ein weiteres Jahrhundert andauern, aber schließlich wurde er gerechtfertigt und kann in vielerlei Hinsicht als Vorläufer der modernen Landwirtschaft angesehen werden. In der Folgezeit wurden zahlreiche Ausgaben seines Werks „Horse-hoeing Husbandry“ veröffentlicht, und 1822 gab William Cobbett es heraus. Zwischen 1753 und 1757 wurde es ins Französische übersetzt, insbesondere von H. L. Duhamel Dumonceau, dem Naturforscher und Landwirt.
Er starb auf der Prosperous Farm am 21. Februar 1741, aber da auf seinem Grabstein der alte Kalender verwendet wurde, scheint er am 9. März 1740 begraben worden zu sein. Er wurde definitiv nicht ein Jahr vor seinem Tod lebendig begraben!