12月22日，倫琴把妻子安娜領進實驗室，讓她把手放到用黑紙包嚴的感光底片上，用x射線照射了15分鐘。
顯影之後，相片上清晰地顯出指骨和手指上戴著的結婚戒指。
他妻子看了之後充滿不安和疑懼，好象看到了死亡的標記——骷髏。
現在我們知道，她的恐懼並非完全沒有理由，因為x射線的過度照射的確會殺死細胞和挫傷生機。
完成了關於x射線的一係列實驗之後，在1895年12月28日，倫琴向維爾茨堡的物理學和醫學學會遞交了他的第一篇論文《論一種新的射線》。
1896年1月1日，倫琴複印了幾張x射線相片送給他的朋友和同事們。
1月4日，瓦爾堡把這樣的相片帶到柏林物理學會為紀念該學會成立五十周年而開辦的展覽會上。
1月5日，維也納的報紙率先報道了這個發現。
新聞不脛而走，不到幾天就傳遍了全世界。各地的物理學家和民眾大為吃驚，激動異常。許多人急急忙忙買克魯克斯管和感應圈重複倫琴的實驗。
倫琴發現x射線是獨具慧眼的。在他之前，已經不止一人接觸過這種射線：
克魯克斯曾在1879年抱怨放在他的陰極射線管附近的照相底片出現模糊的陰影；1890年，美國的古德斯皮德和詹寧斯在費城注意到在演示克魯克斯管以後，照相底片變得特彆黑。
但是他們都因沒有繼續追究，而坐失良機。
倫琴受工程師培訓的初期和當孔脫助手的那些年，由於缺乏實驗設備，使他養成了親自動手做實驗設備的良好習慣。
他把物理實驗看成是抽象理論的真正來源。
實驗時聚精會神，不受任何事情乾擾。他細致嚴謹，有敏銳的觀察力。
平時沉默寡言，很少拋頭露麵，養成了勤奮閱讀科技書籍的習慣，使他能夠及時掌握物理學發展的動態。
這些就是他獲得成功的基本保證。
從此，榮譽接踵而來。
1896年1月13日，倫琴在被德國皇家召見時，向凱瑟皇帝和朝廷表演了x射線的效應，立刻被授予二等普魯士王冠勳章。