В течение летнего периода 1880 года Пироцкий занялся преобразованием двухъярусного вагона конной железной дороги весом в 6,5 тонн в задуманный им трамвай. В нижней части кузова он приспособил тяговый электромотор постоянного тока и редуктор[15]. Впервые в конструкции использовалась двухступенчатая зубчатая передача[16] тягового мотора к осям вагона, которая станет прототипом сегодняшней колесной пары локомотива. Рельсовые пути изобретатель тоже подготовил, изолировав костыли от шпал с помощью спецсредства, а под рельсами положил специальные прокладки из брезента. Первые пробы прошли на участке длиной 85 метров. Федор Пироцкий доказал, что электричество заставляет двигаться колеса конного экипажа, перемещающегося по рельсам.
В сентябре 1880 года новатор продемонстрировал перед администрацией Общества конно-железных дорог, как едет двухъярусный моторный вагон самостоятельно (без лошади, но с помощью тока) по рельсам со скоростью 10–12 км/час, причем опытный образец мог останавливаться, ускоряться и т. д. На данном мероприятии людей присутствовало столько, что яблоку упасть было негде. «… в 12 часов дня, на углу Болотной улицы и Дегтярного переулка, в первый раз в России двинут вагон электрическою силою тока, идущего по рельсам, по которым катятся колеса вагона. Динамоэлектрическая машина подвешена к вагону снизу». Расчеты подтверждали, что такой транспорт дешевле конного – не нужно содержать лошадей, достаточно построить на реке небольшую электростанцию, вода будет вырабатывать необходимый ток и заставлять двигаться железные вагоны по улицам. Владельцы конок остались недовольны, понимая, что у них возник серьезный конкурент. Пироцкий еще в течение месяца ездил на своем транспортном средстве, сначала в одиночку, а затем прихватив с собой 40 пассажиров. Все это активно муссировалось в газетах. «Горожане были в восторге от новинки, Пироцкий торжествовал, друзья прочили большое будущее его детищу. Изобретателю пожимали руки, поздравляли…Увы, все это оказалось преждевременным», – отмечал в книге «Этот новый старый трамвай» Я.Г. Годес. Позже результаты эксперимента опубликовали в журнале «Электричество». Однако реального запуска трамвая в Петербурге горожане ждать будут еще целых 12 лет.
Для дальнейшей работы требовались финансы. У Пироцкого их не было, а власти столицы с помощью не торопились. В 1881 году изобретатель представил модель железной дороги на электротяге в Париже на Международной электротехнической выставке. Возвратившись на Родину, он первым проложил электрокабель под землей от Литейного завода к Технической артиллерийской школе и создал проект подземной электросети. К великому сожалению, идеи Федора Пироцкого стали применяться за рубежом. В 1880 году небезызвестный Томас Эдисон экспериментировал с использованием электротяги на железной дороге. Год спустя фирма братьев Сименс начала производить вагоны, идентичные моделям Пироцкого. И в том же году в столице Германии появилась трамвайная линия длиной 2500 метров. Вагон, передвигавшийся по ней, мог брать 20 пассажиров. Схема электричества к тяговым моторам выполнялась по схеме Пироцкого. В 1882 году на электротехнической выставке в Вене построили линию, схожую с той, что демонстрировалась Пироцким в Петербурге. Журналисты отмечали, что «на Венской электрической выставке электрическая дорога была устроена совершенно так же, как устраивало ее два года тому назад у нас в Петербурге Второе общество городских железных дорог по предложению Пироцкого». А в последние годы XIX века трамвайные пути по проекту русского электротехника возникли в Ирландии, Англии, Германии и других странах.
Последние годы талантливого изобретателя были омрачены неоцененностью и многими жизненными проблемами. В 1888 году его досрочно отправляют в отставку в звании полковника за 5 месяцев до 25‑летней военной выслуги, позволившей бы ему получить максимальную пенсию. Пироцкий возвращается в Украину, в имение, доставшееся в наследство. Но в результате судебных тяжб недвижимость у Пироцкого отобрали, и он был вынужден вернуться в столицу. Жил в номере гостиницы, а денег с трудом хватало на оплату апартаментов и хоть какую-то еду.
12 марта 1898 года Федора Пироцкого нашли мертвым. Похороны изобретателя организовали знакомые, и для того, чтобы их оплатить, было заложено имущество изобретателя. «Никаких денег при нем не нашли, и знакомые устроили ему похороны в кредит, за счет описанного и позднее проданного имущества… На площади с молотка продавались разные старые вещи, обозначенные в описании под номерами, и за все более-менее пригодные вещи стоимостью от 1 копейки до 4 рублей выручено всего 65 рублей. Непроданными остались 16 номеров никому не нужных вещей, таких как, например, разные книги, бумаги и т. д. Осталось 5 сундуков, 4 чемодана и 3 ящика: все это наполнено деловыми бумагами, картинами, книгами».