Popstjärnan fick kvällens stora ära för sin mångmiljonförsäljningsrekord 25, men sa till publiken: "Jag kan inte ta emot priset".
"Jag är väldigt ödmjuk och tacksam, men Beyonce är mitt livs konstnär."
Den brittiske sångaren tycktes då bryta utmärkelsen i två av misstag och erbjuda ett stycke till sin medkandidat.
Adeles seger över Beyonce kommer säkert att öka klagomålen om att Grammys vanemässigt förbiser svarta konstnärer.
Flera konstnärer, däribland Frank Ocean och Kanye West, valde att hoppa över årets ceremoni på den grunden.
Ocean avböjde till och med att lämna in sitt kritikerrosade album, Blonde, för övervägande, och sade att Grammys inte "såg ut att representera mycket väl för människor som kommer från var jag kommer ifrån, och hålla ner vad jag håller nere".
För två år sedan rusade West upp på scenen i protest när Beck's Morning Phase slog Beyonces sista LP i bästa albumlopp.
Men Adele's 25 var den överlägset största säljaren på årets lista; att sälja ut Beyonce's Lemonade med en faktor på 10 till 1.
Det är oklart om Adele officiellt kommer att avvisa sitt pris. Om hon gör det, skulle det bara vara andra gången i historien som har hänt.
Den senaste var 1990, när Sinead O'Connor tackade nej till bästa alternativa album för I Do Not Want What I Have Not Got, och hävdade att ceremonin var för "kommersiell".
Huvudvinnare
Oavsett resultatet är Adele en av kvällens största vinnare.
Hon vann fem priser i allt, inklusive tre av de fyra bästa: Bästa albumet, årets låt och årets skiva - de två senare båda belönar hennes 2015 comeback singel, Hej.
Chicago's Chance Rapper tog också tre priser, inklusive bästa rap album för sin självsläppta skiva Coloring Book.
"Jag vet att folk tror att självständighet innebär att du gör det själv, men självständighet betyder frihet", sade han när han plockade upp bästa nya akt i början av ceremonin.
Rock ikonen David Bowie vann i var och en av de fem kategorier han nominerades till, inklusive bästa alternativa album, för Blackstar, och bästa rock performance, för albumets titelspår.
Och Beyonce lämnades inte helt tomhänt: hon tog hem bästa urbana samtida album och bästa musikvideo, för den politiskt laddade Formationen.
Stjärnan, som är gravid med tvillingar, gav också en ambitiös och logistiskt komplex föreställning av låtarna Love Drought och Sandcastles, tema runt idéerna om återfödelse, förnyelse och helande.
Klädd i flödande, gyllene egyptiska dräkter och en utstuderad huvudbonad ägnade hon föreställningen åt moderskapet och visade stolt sin babykula när hon sjöng.
Men medan Beyonces prestanda var felfri, blev andra fördärvade av tekniska problem.
Lady Gaga dukat med Metallica på låten Moth to the Flame, men sångerskan James Hetfield var ohörbar under hela första versen.
Han sjöng senare kind till mun med Gaga, delade hennes mikrofon, men ilsket kastade hans gitarr till en av hans roadies i slutet av föreställningen.
Adele gick också ur kurs under en hyllning till George Michael, och tårfullt frågade om låten kunde startas igen. Det var det, och hon fick en stående ovation för sina bekymmer.
Respekter betalades till Sir George Martin, Leonard Cohen och andra musiker vi förlorade 2016, medan Bruno Mars hedrade Prince genom att spela stjärnans varumärke cloud gitarr i en pitch-perfect rendition av Let's Go Crazy.
Följ oss på Facebook, på Twitter @BBCNewsEnts, eller på Instagram på bbcnewsents. Om du har en berättelse förslag e-post underhållning.news@bbc.co.uk.
Adele har tydligen tackat nej till Grammy-priset för bästa album och sagt att Beyonce förtjänade det mer.