A beszédkeltő gépet 1791-ben mutatta be. 2001-ben építették meg újra Nikléczy Péter és Olaszy Gábor.

Kempelen ezt a gépet tartotta élete fő tudományos művének. Több, mint 20 éven át végzett kísérleteket, hogy bebizonyítsa meggyőződését: ‘az emberi beszéd géppel is előállítható’. Első kísérletei során az orgonához hasonló megoldással próbálkozott, de ezt később elvetette és az emberi beszédkeltő szerveket és a beszédhangok tulajdonságait kezdte tanulmányozni. Feltalálta a hangátmeneti fázist, ami a folyamatos beszédhez elengedhetetlen. Ez a megállapítása ma, 2022-ben is fontos tétele a fonetika tudományának.

Kempelen beszédkeltő gépének részei a következők:
1. Szájtölcsér, ami elasztikus anyagból készült, hogy a kéz ujjaival lehessen az alakját módosítani. Ezzel az ajak- és állkapocs működést imitálta.
2. Nazális csövek, amelyek az orrlyukakat utánozzák a nazális hangok előállításakor
3. Az F hang rezonátora (speciális megoldás papír kártyákkal)
4. Az S hang rezonátora (furulyához hasonló cső).
5. Hangkeltő doboz (a gép belsejében van, a fújtató ebbe csatlakozik bele). Ebben a tenyérnyi nagyságú, légmentesen zárt egységben van a rezgő nyelv, ami a gégében lévő hangszalagok működését utánozza, ha a fújtatóval levegőt préselünk a dobozba.
6. 7. 8. Három billentyű (a hangkeltő doboz tetején) az F (6), az S (7), és az R hang (8) megszólaltatásához.
9. Alsó pótfújtató (a p, t hangok előállításánál van szerepe)
10. Fújtató (a tüdőt helyettesíti, a levegőnyomást biztosítja a hangképzéshez)

Kempelen gépével nem lehetett folyamatos beszédet előállítani, csak szavakat, rövid mondatokat. A gép vezérlését mindkét kézzel és a jobb könyökkel végezzük, meglehetősen bonyolult és finom mozgás- koordinációval. A könyök nyomja le a fújtatót, miközben a jobb kéz ujjai kezelik az S, F és R billentyűket, az orrlyukakat, ugyanakkor a bal kéz ujjai a szájtölcsér alakját változtatják, illetve a bal tenyér a szájtölcsér nyílását zárja/szűkíti le bizonyos beszédhangok előállításakor. Ez a gép volt a világ első biomechanikus vezérlésű nyelvfüggetlen artikulációs beszédszintetizátora 1791-ben. 2021-ben sincs még olyan számítógépes megoldás amelyet nyelvfüggetlen artikulációs beszédszintetizátornak nevezhetnénk.