见肘的他不得不回到制冷机工厂谋生。但他并没有放弃，继续利用业余时间完善自己的设计。
1892年，狄塞尔经过多年潜心研究，提出了压燃式柴油机的理论并申请了专利。为了实现他的想法，他找到奥格斯堡机器制造厂作为合伙者。在奥格斯堡机械制造厂的支持下，狄赛尔于1893年制造出第一辆试验样机。狄塞尔继续改进机器并在1894年继续试验。这次试验运转了一分钟，证明这种原动机有强大的发展潜力。1896年柴油机试验成功。1897年狄塞尔完善了他的发明。而狄赛尔当时的年薪是3万马克。因此狄赛尔的生活研究的条件都相当优越。
然而这位只懂技术不懂经营的发明家犯下了一个致命的错误，他迫不及待的将自己的设计投入了商业生产，因为他的竞争对手早在1886年就把汽油机安装车辆上，结果他急于推向市场的柴油机技术不过关，纷纷遭到了退货，而且尽管相比同级别汽油机，柴油机拥有更大扭矩和更高的燃料利用率，但压燃的工作原理使其缸体比较厚重，整体相对汽油机要笨重许多，正因如此，在普通汽车级别的载具上，柴油机的竞争遭到了失败。这给他带来了巨大的经济负担，在随后的几年里几乎没有人愿意使用柴油机。没有了资金来源又负债累累，这就使得狄赛尔的晚年陷入了极端贫困。1913年10月29日，55岁的狄赛尔独自一人呆站在横渡英吉利海峡的轮船甲板上，被巨浪卷入了大海(多数历史学家认为狄赛尔是跳海自尽的)。
相比于本茨的苦尽甘来，狄赛尔则算的上是功败垂成了。而且此时的狄赛尔的情况虽然比本茨好一些，但也好不到哪去，第一次创业失败的他现在又重新回到了林德冷藏公司打工，而自己的研发也显得较为缓慢。因此约亨通过狄赛尔在奥格斯堡的叔叔联系上了他，并表示愿意资助他的研究。在柏林约亨见到了从巴黎赶来的狄赛尔。在稍微交流了一番后，狄赛尔发现眼前的德国皇太孙并不是心血来潮的想投资自己的发明，对于压燃式原理显然有着相当的了解。而