Pelton arbeidet fremdeles med gruvevirksomhet da han eksperimenterte med hurdy-gurdy-hjulet, og oppdaget ved en tilfeldighet det som gjorde at ettertiden har gitt hans navn til turbinen. Det hadde seg slik at et hurdy-gurdy-hjul som var av Knights konstruksjon hadde blitt slitt, dermed satt ikke hjulet lenger helt fast på akslingen. Hjulet ble forskjøvet noen få centimeter til siden, slik at strålen ikke lenger traff senter av bøttene. Da viste det seg at hjulet greide å dra stampemøllen det var tilknyttet betydelig raskere. Dermed forstod Pelton at dette var en bedre løsning for å få større effekt ut av hjulet. Det oppstod et nytt problem, det virket en aksiell kraft på akslingen. Denne uønskede kraften sideveis ville slite på lagrene og måtte elimineres. Pelton tenkte først å plassere bøttene vekselvis usentrert langs hjulet, altså vekselvis til høyre og venstre for senter av vannstrålen. Herfra var ikke veien lang til ideen om en bøtte med en kvass egg i midten som splitter vannstrålen i to deler.