來自美國康涅狄格州哈特福德市的牙科醫生韋爾斯是第一個將氧化亞氮應用於醫學臨床的人。1844年12月10日，當時韋爾斯旁觀了化學家Gardner Quincy Colton進行的氧化亞氮吸入實驗的巡回醫學演示，其間一名受試者Cooley SA的脛骨在吸入實驗中不小心受傷，但當時竟沒能體會到疼痛的感覺。韋爾斯對此種氣體產生的痛覺消失印象很深，決定用此進行拔牙麻醉。次日在Colton的幫助下，另一位牙科醫生裏格斯在氧化亞氮麻醉下成功地將韋爾斯的一顆臼齒拔了下來。以後韋爾斯將氧化亞氮充分應用於臨床實踐，並以無痛牙科術而成名。但1845年1月韋爾斯在波士頓馬薩諸塞州總醫院進行氧化亞氮麻醉下“無痛牙科”的公開表演時，由於對氧化亞氮藥理特性的了解不足，韋爾斯在拔牙時因用藥量過小而導致學生患者大聲叫痛。雖然該學生事後承認並無疼痛的回憶，但韋爾斯的表演還是遭到無情的嘲笑和諷刺。氧化亞氮的麻醉作用和韋爾斯本人的名聲均隨之掃地，韋爾斯最終因精神錯亂而自殺身亡。
現代麻醉劑的真正發明——乙醚的發現和應用
但是，了解他全部試驗過程的青年助手、醫學院牙科學生摩爾頓卻仍然對麻醉的可能性深信不疑。摩爾頓仔細分析了韋爾斯的整個試驗過程，發現氧化亞氮雖然具有麻醉作用，但效力較小，於是決定采用乙醚（ether anaesthesia）進行麻醉，經多次試驗，終於獲得滿意效果。摩爾頓是第一個乙醚麻醉術的演示者。
來自美國查爾斯頓市的摩爾頓早先在康涅狄格州開始他的牙醫生涯並結識了韋爾斯醫生，兩人曾於1842～1843年在波士頓合辦牙科診所，後來韋爾斯因氧化亞氮麻醉演示失敗而失去信心。摩爾頓為了進一步謀求緩解牙科手術疼痛的方法，經韋爾斯介紹進入哈佛大學進行醫學研究，並逐漸意識到乙醚能引起意識喪失並具有麻醉作用。隨後他進一步偷偷地在動物和自己身上進行了乙醚麻醉實驗。1846年9月30日，摩爾頓在乙醚麻醉無痛情況下成功地為一名弗羅斯特年輕商人拔除了一顆牙齒，並迅速向專利局提出了這項發明的專利申請。同時進行了乙醚麻醉下外科手術的公開表演。乙醚麻醉演示於1846年10月16日在馬薩諸塞州總醫院的階梯教室舉行，表演短暫且富有戲劇性，但震驚了全世界。當時摩爾頓因製造乙醚吸入器而遲到了15分鍾，演示開始時，他在患者Edward Gilbert Abbott的口鼻部罩上了剛製成的乙醚吸入器，給藥時患者掙紮了一下，約3分鍾後患者就進入麻醉狀態。這次手術是切除一個下頜腫瘤，手術進行期間患者沒有嘶叫。事實上，這天確實成為了麻醉學和外科學曆史上的一個重要轉折點，曆史將永遠記住這一偉大的日子。隨後，摩爾頓進一步確認了乙醚麻醉的有效性和相對無害，這一麻醉方法也很快被普遍接受。乙醚麻醉隨之在世界範圍內得到了迅速的推廣和應用。