La machine était destinée à éliminer le gaspillage et à maximiser l’efficacité. Elle comportait un cylindre rotatif, alimenté en graines par une trémie et un entonnoir. Les semences étaient introduites directement dans un canal creusé par une charrue fixée à l’avant de la machine, et le canal était ensuite rempli par une herse à l’arrière. De manière significative, Tull a décidé que l’engin était mieux adapté pour être tiré par un cheval, plutôt que par des bœufs.
Tull voyage à nouveau en Europe, cette fois à la recherche d’un remède pour sa tuberculose. Il a combiné cela avec la vérification des méthodes agricoles continentales, en particulier en France et en Italie où il a vu de première main la pratique de labourer les vignobles au lieu d’utiliser du fumier. De retour à la Prosperous Farm, il met en œuvre cette méthode avec un grand succès.
L’idée originale du semoir n’avait pas été retenue au départ, et Tull en a modifié la conception à son retour d’Europe et a expérimenté de nouvelles techniques, trouvant un moyen de pulvériser la terre entre les rangs. Cela avait pour effet de tuer les mauvaises herbes qui auraient pu concurrencer les graines en croissance et Tull a pu démontrer qu’il pouvait faire pousser des cultures année après année sans avoir besoin de fumier, et sans avoir besoin de laisser la terre en jachère.
En plus du semoir mécanique, il travailla sur une houe mécanique, et apporta des modifications à la charrue traditionnelle, qui non seulement travaillait le sol mais coupait les mauvaises herbes et les laissait à la surface du sol où les nutriments naturels pouvaient être recyclés. Bien sûr, il était un produit de son époque – il avait été élevé dans la croyance que toute vie représentait un équilibre entre les quatre éléments (c’est-à-dire la terre, l’air, le feu et l’eau). Il croyait que les racines des plantes avaient de minuscules bouches qui pouvaient manger les bonnes choses de la terre. Sa science était peut-être un peu bancale, mais ses machines constituaient un énorme progrès, tout comme son approche empirique pour mesurer et perfectionner les méthodes agricoles.
En 1731, il publia ses idées sous le titre « Horse-hoeing husbandry : or, An essay on the principles of vegetation and tillage. Conçu pour introduire une nouvelle méthode de culture, par laquelle le produit de la terre sera augmenté, et les dépenses habituelles réduites. Ensemble avec des descriptions et des coupes exactes des instruments qui y sont employés. »
Il fut suivi en 1733 d’une seconde version au titre légèrement modifié « The horse-hoeing husbandry : or, a treatise on the principles of tillage and vegetation, where 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. »
Ses méthodes furent ridiculisées par d’autres. Il fut attaqué dans le périodique agricole « The Practical Husbandman and Farmer » et accusé de plagier des auteurs antérieurs.
La controverse sur son invention devait durer un siècle de plus, mais il fut finalement justifié et peut être considéré à bien des égards comme le précurseur de l’agriculture moderne. De nombreuses éditions de son Horse-hoeing Husbandry ont été publiées par la suite, et en 1822 William Cobbett l’a édité. Il a été traduit en français, notamment par H. L. Duhamel Dumonceau le naturaliste et agronome, entre 1753 et 1757.
Il est mort à Prosperous Farm le 21 février 1741, mais parce que l’ancien style de calendrier a été utilisé sur sa pierre tombale, il semble avoir été enterré le 9 mars 1740. Il n’a certainement pas été enterré vivant un an avant sa mort !