Префект принял его через две недели после очередной докладной. Увидев этого малограмотного чиновника, выслужившегося в торговле, Бертильон понял, что никогда не найдет с ним общего языка. Андрие передал записку Бертильона по инстанции — шефу Сюртэ Гюставу Масэ. Это был типичный карьерный полицейский, практик, а не теоретик, но обладавший отличным чутьем, сообразительностью и дедуктивными способностями. Однако и Масэ послал молодого ученого писаря прочь. Он почитал картотеку Видока и свои собственные навыки, нежели какие-то научные параметры. Андрие даже пригрозил Бертильону увольнением, если он не прекратит докучать начальству своими идеями, а заодно передал именитому отцу, чтобы тот контролировал строптивого сына. Отчасти подобный результат беседы был вызван и самим Бертильоном, не умевшим складно излагать свои мысли.
Отец-академик, собиравшийся обрушиться на сына за его очередные проделки, прочитал его докладную и был потрясен. Он тут же извинился перед сыном и обещал поговорить с префектом лично. Впрочем, и отцу не сразу удалось переубедить упрямого Андрие, поэтому он предложил сыну просто подождать, когда того заменят на другого.
Наконец желанный момент наступил. На него обратили внимание. Бертильону дали двух помощников и разрешили официально обмерять преступников. Через четыре года, 20 февраля 1883 года, наступил долгожданный перерыв. Бертильон измерял одного из заключенных по фамилии Дюпон, и ученому попалось в картотеке его собственное, сделанное ранее измерение человека по фамилии Мартен. Стало очевидно, что никакого Дюпона не существует: перед ними тот же Мартен, подделавший документы. Так система Бертильона начала давать результаты, а в газетах опубликовали сообщение о новом методе регистрации преступников. Дальше успешные опознания посыпались как из ведра: 6 заключенных, потом 15, 26, 30. К концу 1884 года Бертильон идентифицировал 300 человек.
Так Бертильон стал первооткрывателем картотечной системы регистрации людей по индивидуальным физическим параметрам. Его систему назвали антропометрическим методом. Впоследствии те же принципы классификации легли в основу дактилоскопии — снятия отпечатков пальцев. Но дактилоскопический метод, используя приемы Бертильона, одновременно стал и могильщиков его параметров: после того как появился метод сличения отпечатков пальцев, отпала необходимость в измерении голов и ушей. Но это свидетельствует только о том, что наука долго не стоит на месте.
Ещё одним открытием Бертильона стала сигналитическая съемка. И если его метод классификации преступников в конце концов всё же устарел из-за появления других научных открытий, то методы съемки преступников были новаторством в молодом искусстве фотографирования и сохранились до сих пор. Съемка включала все ракурсы человека — анфас, профиль и три четверти оборота головы. Ученый даже изобрел специальный стул для фотографирования: его середина была выпуклой, чтобы сидевший человек не мог двигаться, а голову держал на одном уровне. Этот стул фиксировал фотографируемого.
Но к концу XIX века репутацию Бертильона несколько подпортило знаменитое дело Дрейфуса, на котором он выступал экспертом.