После 1910 года вместе с Ларионовым Гончарова принимала активное участие в организации выставок русских футуристов — «Бубновый валет», «Ослиный хвост», «Мишень». Кроме того, она представляла свои композиции на выставках «Мира искусства», «Синего всадника», «Союза молодежи», «Московского салона», а также за рубежом — «Синий всадник» в Мюнхене и в Хельсинки (1912 и 1914), в Риме, Лондоне, в берлинской галерее «Штурм». От остальных художников Гончарова отличалась тем, что старалась сделать образы доступными и понятными зрителю. Она увлекалась многими направлениями в искусстве; ей нравилось народное примитивное творчество — вывески и лубок. В то время как большинство художников вносило в свои композиции элементы урбанизации и механизации, Гончарова нисколько не изменила себе. Ее работы простодушны и безыскусственны. Она не хотела следовать традиции, а призывала «жить в традиции», как это делали древние народные мастера. Гончарова считала, что только в этом случае можно создать истинное, «надличное» искусство.
Н. Гончарова. «Московская улица»
Решительно протестуя против индивидуализма в искусстве, Гончарова декларировала: «В век расцвета индивидуализма я разрушаю эту святая святых и прибежище ограниченных как несоответствующее современному строю жизни и будущему ее строю… Если у меня и происходит столкновение с обществом, так только из-за непонимания последним основ искусства вообще, а не из-за моих индивидуальных особенностей, понимать которые никто не обязан».
Таким образом, испытав многочисленные западные авангардные влияния, источник своего творческого вдохновения Гончарова нашла в искусстве России и Востока. Правда, Россию она всегда считала по духу восточной страной. В глубинных основах искусство Гончаровой связано с примитивной иконой, ее выразительной пластикой и строгой хроматической гаммой.
Лучшие работы художница создала в 1910-е годы. Это примитивистская композиция «Мытье холста», полиптихи, каждый из которых составляет девять картин — «Сбор винограда» (1911) и «Жатва» (1911). На создание некоторых картин Гончарову вдохновили сюжеты Апокалипсиса. Обращаясь к мотивам христианской иконографии, художница пользовалась традиционными приемами и схемами, характерными для этого вида искусства («Богоматерь с младенцем»). В то же время какие бы то ни было рамки всегда сковывали Гончарову, и она в этом случае допускала свободную пластическую трансформацию фигур. Она намеренно усиливала звучность красок, и в результате композиция обретала свежесть и оригинальность, становилась похожей на лубочные народные картинки.
С 1912 по 1914 год Гончарова создала серию графических работ. Она занималась иллюстрированием поэмы футуристов А. Крученых и В. Хлебникова «Игра в аду». Эти работы намеренно грубоваты; черное и белое вступают здесь в непримиримое противоречие, они символизируют два противоположных начала в мире, между которыми идет непрекращающаяся борьба.
В оформлении книг Гончарова проявила новаторство: одной из первых в Европе она стала использовать технику коллажа. Особенно интересен в этом отношении коллективный сборник «Мирсконца» (1912), оформленный Гончаровой. Художница украсила каждый экземпляр книги цветком из тисненого золота, причем ни одно из растений не было похоже на другое.
Кроме того, Гончарова сделала иллюстрации для повести Крученых «Путешествие по всему свету» и отрывка из поэмы Хлебникова «Вила и леший», где образ Вилы, произрастающий как бы из самой природы, обладает почти монументальным характером. Один из современных критиков так отозвался о последней работе художницы: «Примененный Гончаровой масштабный сдвиг объясняется не своеволием иллюстратора, а тонким пониманием текста… Вила — персонифицированный образ природы, это подтверждается и первоначальным названием поэмы «Природа и леший».
Иногда художница становилась соавтором поэта, поскольку не могла совладать с собственным видением материала. Так произошло с книгой Крученых «Две поэмы. Пустынники. Пустынница» (1913). Здесь на семь страниц стихотворного текста приходилось четырнадцать иллюстраций. Особенно интересна иллюстрация, рассказывающая об искушении отшельника. Святого старца крепко схватил за руку бес-искуситель, а вдалеке видны только отблески крыльев отлетающего ангела-хранителя.