Den mest iøynefallende særegenheten ved Nilsengitaren var Nilsens patenterte pickup-system. Rett nok baserte Nilsen-systemet seg på de samme fysiske lover som datidens elektromagnetiske pickuper, men funksjonsmåten var nærmest omvendt. I stedet for å generere en spenning i en spole i et magnetfelt, genererte Nilsen-systemet en spenning i selve gitarstrengene som svingte i magnetfeltet! Begrepet elektrisk gitar var dermed særdeles passende for dette instrumentet.

Hvis noen synes det høres skummelt ut med all denne spenningen i strengene, kan fortelles at slik spenning genereres i enhver elektrisk gitar. Alle har nemlig både stålstrenger og magneter (i pickupene). Den store forskjellen består i at Nilsengitaren utnytter denne spenningen - vanlige elgitarer gjør det ikke. Derimot kan denne spenningen forårsake støy i vanlige gitarer dersom strengene ikke er godt nok jordet.

Patenskrivet er gjengitt i sin helhet nedenfor.

Nils Robert Nilsens patent i detalj