Początki kariery inżynierskiej W 1883 r. Sprague opuścił marynarkę i rozpoczął pracę dla Thomasa Edisona. Zaprojektował ekspozycję Edisona na wystawę w Filadelfii w 1884. Głównym obiektem jego zainteresowań były silniki elektryczne, gdy uznał, że przedsiębiorstwo Edisona nie wykorzystuje ich potencjału opuścił je i założył własne: Sprague Electric Railway and Motor Company. Nowa firma odniosła duży sukces wprowadzając do produkcji silniki elektryczne rozmaitej wielkości do maszyn, narzędzi i sprzętu dospodarstwa domowego. Ważnym osiągnięciem był opracowanie metody odzyskiwania energii podczas hamowania silnikiem.
Tramwaje w Richmond thumb|Pocztówka przedstawiająca tramwaje w Richmond w 1923 Wśród wynalazków Sprague’a znajdowały się pantografy umożliwiające zasilanie pojazdów elektrycznych. W latach 1887 i 1888 Spraque zbudował pierwszą elektryczną sieć tramwajową w Richmond (Wirginia). Teren był bardzo trudny (nachylenie wzniesień dochodziło miejscami do 10%) i skuteczne rozwiązanie problemów było ważnym czynnikiem popularyzującym firmę Sprague’a również w innych miastach. Sumaryczna długość linii w Richmond wynosiła 12 mil, obsługiwało je 40 pojazdów. Były czynne do 1949 r.