Pauli erfand schon in jungen Jahren eine neuartige Wagenachse. Als Feldzeugwart der Helvetischen Republik befasste er sich mit Plänen zur Neuausrüstung der Artillerie. 1802 ging er nach Paris und führte dort den Rang eines Obersten. 1803 bis 1814 arbeitete er dort als Luftschiffkonstrukteur und Büchsenmacher. Er beschäftigte sich mit dem Zündmechanismus von Handfeuerwaffen und machte zusammen mit François Prélat eine neuartige Erfindung, indem er das Knallquecksilber für die Zündung im selben Behälter wie das Pulver und das Geschoss unterbrachte, das Grundprinzip der modernen Patronen. In dieser Zeit arbeitete auch der spätere Erfinder des Zündnadelgewehrs, Johann Nikolaus von Dreyse, in seinen Werkstätten. 1812 erlangte Pauli das Patent für ein Hinterladergewehr mit einem nach oben schwenkbaren Blockverschluss, das Metallpatronen verschoss. Dies gilt als wichtige Erfindung im Bereich der Handfeuerwaffen im frühen 19. Jahrhundert. Diese Entwicklungen Paulis waren ihrer Zeit weit voraus und wurden erst Jahrzehnte später in nennenswertem Maßstab eingesetzt.
Nach dem Fall von Paris 1814 wanderte Pauli nach London aus, wo er bei Urs Egg (dort als Durs Egg bekannt) in dessen Werkstatt weiter an der Entwicklung von Feuerwaffen und Luftschiffen arbeitete.
Die von Pauli entwickelte Patrone wurde durch den Franzosen Casimir Lefaucheux, der jahrelang in den Werkstätten von Pauli gearbeitet hatte, 1835 weiterentwickelt.
Pauli versuchte sich weniger erfolgreich auch als Konstrukteur von lenkbaren Luftschiffen und verstarb in grosser Armut.
Verzeichniß der erloschenen englischen Patente. In: Polytechnisches Journal. 32, 1829, Miszelle 2, S. 299–312. (Patente von Urs Egg und Samuel Pauli „auf gewisse Luftfuhrwerke und Fahrzeuge, die durch physikalische, oder chemische oder mechanische Mittel getrieben werden, welche Triebkräfte auch angewandt werden können, um Bothe oder andere Fahrzeuge durch das Wasser, und Fuhrwerke auf dem Lande zu treiben.“)
↑"Johannes Samuel Pauly, auch als Jean Samuel oder Samuel John bekannt, geboren bei Bern im Jahre 1766" in der englischen Encyclopedia of Firearms - Page 225 by Harold Leslie Peterson