Первой надежной кинокамерой стал кинетограф, изготовленный Уильямом Диксоном в 1894 году. Он представлял собой удачное сочетание различных аппаратов (в том числе Майбриджа и Марея) и был снабжен механизмом прерывистого движения, или скачковым механизмом. Как и более ранние, эта камера приводилась в действие специальной ручкой.

С тех пор минуло более ста лет, но механизм прохождения пленки через камеру мало изменился. Зубчатое колесо, или барабан, цепляется за перфорацию вдоль края пленки и тянет ее через камеру так, чтобы каждый кадр останавливался точно напротив объектива. Когда кадр оказывается в нужном положении, полукруглый диск, именуемый обтюратором, поворачивается таким образом, чтобы свет мог пройти через объектив и попасть на пленку. Как только снимок сделан, обтюратор становится на прежнее место, чтобы предотвратить дальнейшее попадание света на пленку, пока напротив объектива не окажется следующий кадр.

Чтобы осуществить реалистичную съемку какого-либо действия, Диксону приходилось прогонять пленку через кинетограф со скоростью 40 кадриков в секунду. Более поздние камеры эры немого кино работали на скорости всего 16 кадриков в секунду, хотя с появлением звукового кино эта скорость возросла до 24 кадриков в секунду. С такой же скоростью работают и большинство современных кинокамер.

Луи Люмьер всю жизнь утверждал, что изобрел кинематограф за одну бессонную ночь, когда его мучили кошмары и головная боль. Как и в случае с кинетографом Эдисона, он взял за основу целый ряд других аппаратов.

Основной механизм позволяет пленке проходить с регулярными интервалами через проектор, подобно тому как это происходит в камере. Однако, когда обтюратор отодвигается в сторону, свет идет не снаружи, а изнутри аппарата, проходя через пленку и отбрасывая изображение через объектив на экран. Благодаря инерции зрительного восприятия отдельные кадры сливаются в непрерывную картину.