Mentre è impiegato nell’insegnamento presso l'Università di Firenze , Giovanni Caselli dedica molto tempo alle ricerche nella trasmissione telegrafica delle immagini. Il principale problema del tempo era quello di ottenere una perfetta sincronizzazione tra la trasmissione e la ricezione delle parti in modo che avrebbero lavorato insieme correttamente . Caselli ha sviluppato una tecnologia elettrochimica con un " apparato di sincronizzazione " (orologio di regolazione ) per rendere in grado i meccanismi di invio e ricezione di lavorare insieme.
Propose la sua invenzione al governo toscano, che però si rifiutò di accoglierla. Si trasferì a Parigi dove venne assistito dal tecnico Paul Gustave Froment, il quale gli era stato consigliato da Léon Foucault. Nel 1858, la versione migliorata di Caselli venne mostrata al fisico francese Alexandre- Edmond Becquerel presso l'Accademia Francese delle Scienze di Parigi .
Il 10 maggio 1860 Napoleone III visitò il laboratorio di Froment per osservare una dimostrazione del dispositivo e fu così entusiasta che assicurò l'accesso a Caselli alle linee telegrafiche di cui aveva bisogno per proseguire la sua opera. Nel novembre 1860 una linea telegrafica tra Parigi e Amiens fu assegnata a Caselli che consentì un esperimento a lunga distanza, esperimento che fu un vero successo. Il primo " pantelegramma " è stato inviato da Lione a Parigi il 10 febbraio 1862. Il corpo legislativo più tardi ordinò l'installazione del pantelegrafo sulla linea ferroviaria tra le due città e dal febbraio 1863 il pubblico fu in grado di usarlo in quanto adottato dal governo francese. Nel 1865 le operazioni cominciarono con la linea Parigi-Lione che fu estesa a Marsiglia nel 1867 .
La tariffa era di 20 centesimi per centimetro quadrato, più la tassa di 10 cent. Tale servizio fu interrotto nel 1870 in seguito alla disfatta francese a Sedan. Il pantelegrafo funzionò anche tra Londra e Liverpool ma il servizio pubblico preventivato non fu mai realizzato a causa della crisi inglese del 1864. Anche la Russia si interessò al pantelegrafo, utilizzandolo per scambi di messaggi tra le due residenze imperiali di San Pietroburgo e Mosca e persino la Cina nel 1863 si interessò all'apparecchio e richiese una dimostrazione da effettuarsi a Pechino, che però si risolse in un nulla di fatto.