La máquina pretendía eliminar el despilfarro y maximizar la eficiencia. Tenía un cilindro giratorio, alimentado con semillas desde una tolva y un embudo. La semilla se introducía directamente en un canal excavado por un arado acoplado a la parte delantera de la máquina, y el canal se rellenaba con una grada en la parte trasera. Tull decidió que el artilugio era más adecuado para ser tirado por un caballo que por bueyes.
Tull viajó de nuevo a Europa, esta vez en busca de una cura para su tuberculosis. Lo combinó con la comprobación de los métodos agrícolas continentales, especialmente en Francia e Italia, donde vio de primera mano la práctica de arar los viñedos en lugar de utilizar estiércol. La idea original de la sembradora no tuvo éxito al principio, y Tull modificó el diseño a su regreso de Europa y experimentó con nuevas técnicas, llegando a pulverizar la tierra entre las hileras. Esto tenía el efecto de eliminar las malas hierbas que, de otro modo, habrían competido con las semillas en crecimiento y Tull pudo demostrar que podía cultivar año tras año sin necesidad de abono y sin tener que dejar la tierra en barbecho.
Además de la sembradora mecánica, trabajó en una azada mecánica, e hizo modificaciones al arado tradicional, que no sólo labraba la tierra sino que cortaba las malas hierbas y las dejaba en la superficie del suelo, donde los nutrientes naturales podían reciclarse. Eso sí, era un producto de su época, educado en la creencia de que toda la vida representaba un equilibrio entre los cuatro elementos (es decir, de tierra, aire, fuego y agua). Creía que las raíces de las plantas tenían bocas diminutas que podían comer las bondades de la tierra. Su ciencia puede haber sido un poco escasa, pero sus máquinas fueron un gran avance, al igual que su enfoque empírico para medir y perfeccionar los métodos de cultivo.
En 1731 publicó sus ideas como «Horse-hoeing husbandry : or, An essay on the principles of vegetation and tillage. Diseñado para introducir un nuevo método de cultivo; por el cual el producto de la tierra se incrementará, y el gasto habitual se reducirá. Junto con descripciones precisas y cortes de los instrumentos empleados en él».
Esta fue seguida en 1733 por una segunda versión con un título ligeramente modificado «The horse-hoeing husbandry: or, a treatise on the principles of tillage and vegetation, wherein is taught a method of introducing a sort of vineyard culture into the corn-fields, in order to increase their product and diminish the common expense» (La agricultura de herradura: o, un tratado sobre los principios de labranza y vegetación, donde se enseña un método para introducir una especie de cultivo de viñedos en los campos de maíz, con el fin de aumentar su producto y disminuir el gasto común).»
Sus métodos fueron ridiculizados por otros. Fue atacado en la revista agrícola «The Practical Husbandman and Farmer» y se le acusó de plagiar a escritores anteriores.
La controversia sobre su invento duró un siglo más, pero finalmente fue reivindicado y en muchos aspectos se le puede considerar como el precursor de la agricultura moderna. Posteriormente se publicaron muchas ediciones de su Horse-hoeing Husbandry, y en 1822 William Cobbett lo editó. Fue traducido al francés, especialmente por H. L. Duhamel Dumonceau, naturalista y agrónomo, entre 1753 y 1757.
Murió en Prosperous Farm el 21 de febrero de 1741, pero debido a que se utilizó el estilo antiguo de calendario en su lápida, parece que fue enterrado el 9 de marzo de 1740. Definitivamente no fue enterrado vivo un año antes de su muerte!