En 1856, en traitant de la nitrocellulose avec divers solvants, il découvrit la Parkesine, thermoplastique précurseur du celluloïd. Pour produire en quantité ce nouveau matériau, présenté à l'Exposition universelle de 1862, Parkes fonda The Parkesine Company, usine installée à Londres dans le quartier de Hackney Wick. Mais la Parkesine, trop coûteuse à produire, fragile et très inflammable, n'eut d'abord qu'un succès commercial mitigé en Angleterre, et Parkes dut abandonner la production dès 1868.