Intorno al 1860, Holmes inventò lo “stereoscopio americano”, considerato uno dei maggiori divertimenti del XIX secolo, attraverso il quale venivano visualizzate delle immagini in 3D. Più tardi egli stesso cercò di dare una spiegazione al successo della sua invenzione, dichiarando: “Non c'è nessun principio completamente nuovo coinvolto nella sua costruzione, ma si è dimostrato molto più conveniente rispetto agli altri strumenti in uso basati sullo stesso principio, tanto che gradualmente li ha eliminati tutti quanti dal campo, in grande misura, almeno per quanto riguarda il mercato di Boston.” Piuttosto che brevettare l'invenzione e approfittare del suo successo, Holmes regalò l'idea.