Első szabadalma egy évvel később, 1884-ben látott napvilágot, amikor az egyenáramú dinamókhoz megszerkesztette az öngerjesztő higanyos feszültségszabályzót, amelyet a későbbi generátoroknál alkalmazott. A villamossági üzemben 1885-ben Zipernowsky Károllyal és Déri Miksával feltalálta a energiaátvitelre is alkalmas zárt vasmagú transzformátort. Számos egyéb találmánya is volt, például a fogyasztásmérő és a háromfázisú generátor is. 1886-tól 96 bejelentett szabadalma volt. 1889-ben hozták forgalomba szabadalmazott, indukciós fogyasztásmérőit, amelynek súlyát később állandóan csökkentette. A minden lakásban megtalálható "villanyóra" többségében ma is ugyanolyan szerkezet, mint amilyennek ő megalkotta. 1912-re tökéletesítette szerkezetét, aminek révén tizedére csökkent a tömege, és sikerült megoldania a mérési hibából adódó gondokat. Berendezései túlterhelhetők voltak, könnyű szétszerelhetőségük pedig a karbantartást tette egyszerűbbé.
Rövid ideig a Magyar Sakkszövetség elnöki tisztségét is ellátta. Káprázatos fejszámolókészsége volt, ami elősegítette gyors áttekintését, a problémák lényegének meglátását és végsőkig vitt egyszerűsítését. Vízturbinás generátorok állórészében alkalmazott, ún. tört horonyszámú tekercseléséért 1900-ban a párizsi világkiállításon nagydíjat nyert. Négypólusú forgórész-konstrukciójának szabadalmait a svájci BBC és a berlini SSW is megvásárolta.
A tudós a generátorok párhuzamos kapcsolásával is kísérletezett, ennek eredményeként 1888-ban sikerült első ízben Treviso város erőművének szíjhatásos, váltakozó áramú generátorait párhuzamos üzemeltetése átállítani. Saját maga fejlesztett vízi és gőzturbinákat, amelyek számos európai nagyvárost láttak el energiával a század első évtizedében. Elsőként a világon ő kapcsolt össze sikeresen hőerőművet vízerőművel. 1891-ben a villamos művek üzemi feltételeinek megfelelő, önműködő fordulatszám-szabályozót szerkesztett vízturbinák számára. A gőzturbina megjelenésével 1903-ban négypólusú, majd egyre növekvő teljesítményű, kétpólusú turbógenerátorokat szerkesztett. Maradandó érdemei közé tartozik a nagyvasúti villamos mozdonyok fázisváltójának tökéletesítése is. 1905-ben elkészült az első kétpólusú turbógenerátor, amelynek forgórészeivel azóta sem történt egyetlen üzemi baleset sem.
Kandó Kálmán 1931-ben bekövetkezett halála után ő dolgozta át és fejezte be a Kandó-mozdonyok fázisváltójának konstrukcióját is; ez a rendkívül bonyolult gép a Kandó-mozdonyok legmegbízhatóbb része lett. A 30-as években bekövetkezett nagy gazdasági válság után fogyatkoztak a megrendelések, a helyzet nem kedvezett a nagy létesítmények fejlődésének. Ezért Bláthy, élete utolsó éveiben, a párhuzamos hornyú turbó forgórészek folyadékkal való hűtésével foglalkozott.
Érdemeiért sok méltó elismerésben volt része. A MEE 1903-ban, a budapesti és a bécsi Műegyetem 1917-ben, majd a Magyar Tudományos Akadémia 1927-ben tiszteletbeli tagjainak sorába választotta. Az olasz király 1907-ben a Corona d'Italia-rendjel tiszti keresztjével, az MTA 1909-ben a Wahrmann-, 1935-ben a Marczibányi-díjjal tüntette ki, 1933-ban pedig a kormány a Magyar Érdemrend középkeresztjét adományozta neki.
Tiszteletbeli tagja volt a Magyar Mérnök- és Építész Egyletnek, a Magyar Automobil Klubnak. Választmányi tagja volt az Eötvös Loránd Matematikai és Fizikai Társulatnak, a Stella Csillagászati Egyesületnek és számos más tudományos és társadalmi alakulatnak.
1939. szeptember 26-án, Budapesten bekövetkezett halálakor magyar és idegen nyelven írott szakcikkeinek száma több mint félszáz, magyar és külföldi szabadalmainak száma pedig több mint kétszáz volt.
Emlékezetére a Magyar Elektrotechnikai Egyesület 1958-ban "Bláthy Ottó Titusz-díj" néven évenként kiosztásra kerülő kitüntetést alapított.