对诺贝尔来说，有一个重要的工作就是保护他的发明。
他要亲自办理这方面的事务，特别是那些化学专利权。他说：“在多数国家里，人们也许没有列举同类物质的使用。所以，假如有人要为自己的一种发明取得一项平常的专利权，那就往往需要在同一个国家里至少登记两打专利权。例如，如果有人在英国的殖民地和其他重要领地申请专利保护，他就必须把大约四十个国家计算进去。这样，一项发明就需要960份专利权。即使有了这么多的发明专利权，得到的保护在多数情况下仍然是虚无的。因此，我建议把化学改良品的专利登记，改名为‘对发明家征收的鼓励寄生虫税’，报纸应该使这种不幸的状况结束。”
1875年，诺贝尔在伦敦举办了“关于现代爆炸物”的讲座。他谈到了黑色火药的利弊：“老式炸药具有一种真正难得的伸缩性，从而能够根据性质极为不同的目的而灵活地使用它。于是，在地雷里，只要它的爆炸力而不要其推进力；在枪膛里，则只要它的推进力而不要其爆炸力；在枪弹里，它可以为这两种相结合的目的服务；在做烟火的导火线时，它又燃烧得很慢，而且不爆炸。在如此众多的用途中，它所产生的压力也大不相同：在一平方英寸的导火线中，可以小至一盎司左右；但在一平方英寸的炮弹中，则能够大至八万五千磅。然而，它却像一位担负各种工作的女仆一样，缺少某一方面的专长，而用更好的工具装备起来的现代科学，正在逐渐占领它的旧有领域。”
19世纪80年代，欧洲国家由于政治形势，急于得到一种威力更大、冒烟更少的炸药。诺贝尔曾从事过改进老式炸药的工作，旨在创造一种效能尽可能大的民用矿业炸药。这时他自然而然地加入研制无烟炸药的行列。他通过闯赛璐珞物质这条路，经过八年的研究，达到了目的。这种赛璐珞物质由同样分量的硝化甘油和硝化棉，加上百分之十的樟脑构成。诺贝尔认为：“赛璐珞通常含有大约相当于其重量三分之二的硝化棉，但是由于樟脑成分和这种物质的密集浓度，赛璐珞即使在做成细粒的情况下作为抛射物的一种适宜推进力燃烧，其燃烧率也并不慢。通过用硝化甘油来完全或部分取代樟脑，就可以产生一种浓度足以使之形成粒状的赛璐珞。将这种赛璐珞装在火器里，它就会以缓和的燃烧率进行燃烧。如果用这种物质代替黑色火药的话，这种缓和的燃烧是有必要的，而且黑色火药优越得多：它产生巨大的力量，却不留下任何渣滓，而且是无烟或非常接近于无烟的。”此外，它还可以无限期地储存，并且价格便宜。自1887年至1891年间，诺贝尔取得发明专利权后，把他所发明的这种无烟炸药公之于世。
早在1875年发明的爆炸胶，是硝化甘油与硝化棉的混合物，而这一次的新发明却是通过结合两种炸药制成的新型炸药；而这种新型炸药又是不会产生浓烟的，除非在密集的岩层中，用数学般的精确控制来点火燃烧。
诺贝尔向法国炸药垄断组织“炸药与硝石局”申请这项专利，但因为同政界有势力的人士关系不睦，遭到拒绝，诺贝尔只好将视线转向了其他国家。
意大利政府接受了混合无烟炸药。诺贝尔立刻建立了一个专门制造这种炸药的大型生产部，1889年签订了三百吨的交货合同。此后，诺贝尔又以五十万里拉的价钱，将他在意大利的这项专利权转让给政府。
这件事当然会引发政治干预和法国人的激愤。报界对诺贝尔展开了猛烈的攻击。他被公开指控盗窃国家机密，被诬陷从垄断局炸药研究实验室里偷窃了机密。诺贝尔受到了坐牢的威胁，实验室被警察搜查并封闭，拥有枪炮和进行试验的许可证被吊销，工厂里正在进行的混合无烟炸药的生产也被禁止，已经制成的试验用的炸药遭到没收。
在这种情况下，诺贝尔的正常研究工作中断了，他情绪沮丧、心情沉重，决定离开这个国家。在拜访了哥哥罗伯特，并且到阿维利亚诺、阿迪尔和克鲁梅尔的工厂进行各种安排之后，1891年，诺贝尔赶回巴黎，带着所有未被没收的实验仪器和私人财产，毅然离开了法国，迁居意大利。
诺贝尔由于无烟硝化甘油炸药，即混合无烟炸药的发明，引起了很多国家的浓厚兴趣。黄色炸药时代的老敌手弗雷德里克·艾贝尔教授，也和诺贝尔成了好朋友。谁知，这却成了诺贝尔一生的遗憾。
1888年，英国政府组建了一个炸药委员会，负责“调查新的发明，特别是对军用有影响的炸药，并向国防部提出技术改良的建议”。艾贝尔教授是这个委员会的成员，他以委员会的名义与诺贝尔联系，要求他将自己的发明，尽可能完整、秘密地提交给委员会，诺贝尔照办了，毕竟，英国是对炸药需求量较大的国家，他和艾贝尔教授又是老朋友。从1888年秋到1889年秋，他先后提供了混合无烟炸药的配方、生产方法、样品的完整情报。诺贝尔发明专利权的处方是：用份量相同的硝化甘油和可溶硝化棉，加上百分之十的樟脑。艾贝尔教授在研究后，认为樟脑的挥发性太强，是一种不适宜的成分。诺贝尔随后提出了用丙酮来作为替代物等建议。艾贝尔又告诉他，不溶解的硝化棉比诺贝尔用的可溶硝化棉要好得多，可溶硝化棉的特性太变化无常了。从此以后，艾贝尔不再将进一步的情况通知诺贝尔。他自己开始研究改良型炸药，这种火药用百分之五十八的硝化甘油，百分之三十七的硝化棉，加上百分之五的凡士林，用挥发性的有溶解力的丙酮合成胶质物，最后挤压成索状组织，取名为“线状无烟炸药”。由于艾贝尔的声誉，这项发明立即在英国和其他几个国家登记了发明专利权。与此同时，艾贝尔对诺贝尔的试验进展情况，进行摸底。在国家委员会的推荐下，英国陆军和海军采用了线状无烟炸药，并且拥有使用它的独占权利。
当诺贝尔炸药公司取得诺贝尔的混合无烟炸药专利权后，向国防部提供它的炸药时，艾贝尔的行径暴露了，线状无烟炸药是怎样演变出来的，也被看清楚了。这家公司提出了抗议，它决定向法院提出控告，打算通过“友好的诉讼”来解决问题。1892年，诉讼案首先在平衡法院审理，1895年，被提交到上诉法院和贵族院，拖了很长时间，案件引起了轰动，英国的报刊也展开了热烈的辩论。然而，经过大量的推断，所有的法庭都驳回了这家公司的索赔要求，并勒令其支付二万八千英镑的诉讼费。拒绝诺贝尔对线状无烟炸药拥有发明优先权的理由是：在他发明专利权的登记上，曾将配方含糊地写为“以可溶著称的那种”硝化棉成分，这被双方的证人和专家们，用不同的方法进行了解释。最后，法院判决说，这种表达意味着不包括那些被认为是“不可溶解的”硝化棉在内。在案子的审理期间，诺贝尔的开创性工作，被人们普遍了解。此后，许多有影响的人士及科学自由撰稿人，都对国防部和政府提出了尖锐的批评。
但诺贝尔也得到了精神上的补偿，当时的高等民事法官凯伊，曾说过这样一段话：
“在这桩案件中，我不能不对原来的发明专利权持有者表示同情。相当明显的是，一个被允许爬到巨人背上的侏儒，能够比这位巨人本身看得更远些……诺贝尔先生搞出了一项伟大的发明，这项发明在理论上是卓绝的，是一项真正伟大的发明。之后，两位聪明的化学家，得到了这项专利品的详细说明，仔细阅读之后，他们发现实际上可以使用同样的物质，改用其中之一，就会产生相同的效果。遗憾的是，想从诺贝尔先生那里拿走发明专利权的价值，却是办不到的事情。”诺贝尔对这场诉讼中的法律和官僚主义，进行了尖刻的挖苦评论：“对于这场官司在金钱方面的损失，我可以不去注意，但却难以抑制我的极大厌恶……人们说，牛奶洒了，哭也没有用，这件事也是如此。但一个国家做了非常不公正的事情，却不能不使我产生憎恶的感情。一种健康的是非观念，不应该是从民众上达于国王，而应该是从最高点向下传布才对。整个线状无烟炸药诉讼的道德，正像哈姆雷特所预示的那样：国家法律中的某些东西已经腐烂了。”