Прототип первого электронного микроскопа, состоящий из двух последовательно расположенных магнитных линз, был представлен Руской и М. Кноллем 9 марта 1931 года. При 400-кратном увеличении этот прибор был значительно менее мощным, чем современные оптические микроскопы, но он показал принципиальную возможность использования соленоида в качестве линзы для пучка электронов, что позволяет получать увеличенное изображение изучаемых объектов. В 1933 году Руска построил вариант электронного микроскопа, разрешающая способность которого позволяла определять детали размером в 500 ангстремов, что превышало возможности оптических микроскопов. После защиты докторской диссертации в 1933 году Руска становится сотрудником телевизионной компании в Берлине и занимается усовершенствованием технологии производства телевизионных трубок. В 1937 году он в должности инженера-электрика фирмы Siemens принимает участие в разработке первого в мире коммерческого массового электронного микроскопа. Этот прибор с разрешающей способностью в 100 ангстремов впервые поступил на рынок в 1939 году.