Vers 1860, il devient le premier à distiller du pétrole brut pour obtenir de la benzine, qui mélangée à l'air donne alors un produit détonant performant. En 1870, il construit une première voiture-prototype capable de rouler très sporadiquement à 5 km/h et surtout, met au point dès 1888 une « véritable » automobile avec le premier moteur à benzine fiable (moteur à explosion, châssis, direction, freins, suspension) avec un moteur à explosion 4 temps d'une puissance de 1 cheval, dénommée « machine à carboniser l'air atmosphérique »[1].
Son invention a été longtemps oubliée par l'histoire des sciences car en 1938 au moment de l'Anschluss, Hitler a fait détruire sa voiture conservée dans un musée viennois, sa statue et tous ses documents techniques, afin de mettre en avant les pionniers allemands de l'automobile comme Gottlieb Daimler ou Carl Benz[2].
(de) Erich Kurzel-Runtscheiner et Technisches Museum für Industrie und Gewerbe in Wien, Siegfried Marcus, Vienne, Druck der österreichischen Staatsdruckerei, (OCLC9676637)
(de) Hans Seper, Damals, als die Pferde scheuten, Vienne, Österreichischer Wirtschaftsverlag, (OCLC8006595)
(de) Horst Hardenberg et Ursula Bürbaumer, Siegfried Marcus. Mythos und Wirklichkeit, Bielefeld, Delius & Klasing Verlag, coll. « Wissenschaftliche Schriftenreihe des DaimlerChrysler Konzernarchivs » (no 3), (OCLC52671892)
Hergé et Jacques Martin (dir.), L'histoire de l'automobile des origines à 1900, Casterman puis Septimus, (réimpr. 1981), p. 1875