Ve Springfieldské YMCA se Naismith setkal s obtížemi při výuce. Jeho třída byla neklidná a podrážděná, protože v zimě musela zůstávat uvnitř. Dr. Luther Gulick, vedoucí Springfieldské tělovýchovné jednoty YMCA, řekl Naismithovi, aby vymyslel hru, která by se dala hrát uvnitř a která by byla dobrým "sportovním rozptýlením" během 14 dnů. Gulick řekl, že by neměla potřebovat příliš mnoho prostoru, měla by pomoci sportovcům udržet si zdraví a měla by být "spravedlivá pro všechny hráče a ne příliš drsná".
Naismith se řídil třemi hlavními myšlenkami. Za prvé studoval nejpopulárnější hry té doby (ragby, lakros, fotbal, fotbal, hokej a baseball). Viděl nebezpečí malého rychlého míče a rozhodl se, že velký měkký fotbalový míč je nejbezpečnější. Za druhé viděl, že k většině fyzických kontaktů dochází při běhu s míčem, driblování nebo úderu. Rozhodl se, že jedinou legální možností je přihrávka. A konečně Naismith dále omezil tělesný kontakt tím, že branku učinil nechráněnou, a to tak, že ji umístil vysoko nad hlavy hráčů. Ke střílení gólů přiměl hráče házet měkkou lobovanou střelou, kterou používal ve své staré oblíbené hře kachna na kameni. Naismith nazval tuto novou hru "basketbal" a sepsal 13 základních pravidel.
První zápas basketbalu se hrál v prosinci 1891. Týmy měly devět hráčů a používaly fotbalový míč. Branky tvořila dvojice košů na broskve:
"Když pan Stubbins přinesl koše s broskvemi do tělocvičny, připevnil jsem je na vnitřní stranu zábradlí galerie. Bylo to asi deset stop od podlahy, na každém konci tělocvičny jeden. Pak jsem na nástěnku hned za instruktorskou tribunou umístil 13 pravidel, zajistil fotbalový míč a čekal na příchod třídy... Třída neprojevovala příliš velké nadšení, ale následovala mě... Pak jsem jim vysvětlil, co mají dělat, aby dali gól, hodil jsem míč nahoru mezi dva středové muže & snažil jsem se je udržet trochu u pravidel. Většina faulů byla odpískána za běhání s míčem, ačkoli přetahování se o muže s míčem nebylo neobvyklé."
První pravidla nezahrnovala to, čemu se dnes říká driblink. Protože se míč mohl pohybovat po hřišti pouze přihrávkou, první hráči si při běhu po hřišti přehazovali míč přes hlavu. Po každém "gólu" se také uprostřed hřiště skákalo s míčem. Oba tyto postupy se v pravidlech moderního basketbalu již nepoužívají.
V roce 1892 se basketbal stal na univerzitě tak populární, že ho Dennis Horkenbach (šéfredaktor Springfieldských univerzitních novin The Triangle) uvedl v článku nazvaném "Nová hra". Ozývaly se hlasy, aby se nová hra jmenovala "Naismith Ball", ale Naismith to odmítl. V roce 1893 byl basketbal zaveden v jiných zemích prostřednictvím hnutí YMCA. Ze Springfieldu odešel Naismith do Denveru, kde vystudoval medicínu, a v roce 1898 nastoupil na fakultu Kansaské univerzity v Lawrence v Kansasu.