10 czerwca 1941 roku, wspólnie z Hedy Lamarr, zgłosił wniosek patentowy na system FHSS (ang. Frequency-hopping spread spectrum), polegający na częstych skokowych zmianach częstotliwości nadawanego sygnału radiowego, który miał uniemożliwić przechwycenie i zakłócenie komunikacji z torpedami. Za swoje osiągnięcie uzyskali patent numer 2292387. Synchronizację systemu łączności zapewniały w nim dwie rolki perforowanej taśmy na małych bębnach napędzanych mechanizmem zegarowym, które połączone z układem tłoków, cylindrów, magnesów i przełączników, przekazywały impulsy do oscylatora, modulatora, wzmacniacza i anteny systemu nadawczego. Na każdej z taśm znajdowało się osiem ścieżek perforacji. Łącznie mechanizm umożliwiał naprzemienne użycie 88 częstotliwości fal, tj. tylu, ile klawiszy znajdowało się w pianoli.
Przypuszcza się, że informacje przydatne przy budowie urządzenia Antheil mógł pozyskać od brata, który natomiast mógł uzyskać je od oficerów polskiego wywiadu ewakuowanych latem 1940 roku z państw bałtyckich. W polskich laboratoriach przed wybuchem wojny prowadzone były bowiem na zlecenie Dwójki (m.in. przez warszawską Wytwórnię Radiotechniczną AVA) badania nad wykorzystaniem w łączności radiowej zmiennych częstotliwości, którymi kierował inż.