С 1938-го года Носов стал писать небольшие детские повести. Первым опубликованным рассказом стали «Затейники», затем последовали повести «Огурцы», «Мишкина каша», «Живая шляпа», «Фантазеры», «Чудесные брюки» и другие детские произведения, которые регулярно печатались в столичных изданиях, в том числе в «Мурзилке». Осенью 1945-го Носов собрал все рассказы в сборник и выпустил первую книгу, а через год вышел второй сборник писателя «Ступеньки». На этом сборники не закончились, в 1947-м году автор выпустил свой самый известный сборник повестей «Веселые рассказы», куда вошли произведения о «Веселой семейке» и «Дневнике Коли Синицина».

В начале 50-х Носов пишет несколько книг, по которым ставятся киноленты, в том числе о Вите Малееве.

Многие считают Носова сугубо детским писателем, но это не так. Он неоднократно писал взрослые сатирические и научные произведения, как «Трактат о комедии», «Иронические юморески».

Уважение к труду, знаниям, профессионализму, честное и доброжелательное отношение к людям внушаются в произведениях Носова мягко и неназойливо, с теплым, сочувственным юмором, сочетаясь с признанием самоценной личности ребенка и принципов свободного воспитания. Эти черты свойственны и автобиографическим произведениям писателя – «Повесть о моем друге Игоре» (1971–72), написанной в форме дневниковых записей из жизни дедушки и внука (1-я ч. – «Между годом и двумя», 2-я ч. – «От двух до двух с половиной лет»), и мемуарной повести «Тайна на дне колодца» (1977; два ее первонач. варианта – «Повесть о детстве» и «Все впереди», обе 1976).

Художественно достоверно у писателя проникновение в психологию ребенка. Его произведения отражают основные особенности детского восприятия. Совсем не обязательными оказываются развернутые характеристики, прямые и косвенные, для того, чтобы зримо возник образ того или иного персонажа. Лаконичный, выразительный диалог, комическая ситуация помогают автору обрисовать характеры ребят.

Драматургически напряженные, динамичные, изобилующие мастерски построенными диалогами произведения Носова легко поддаются сценической обработке (сборник пьес «Два друга», 1962, назван по пьесе, созданной на основе повести «Витя Малеев»; одноименный фильм, 1955; фильм «Дружок», 1958, на основе рассказов «Мишкина каша» и «Дружок», оба фильма режиссера В.В.Эйсымонта). Эстетические взгляды и конкретные художественные наблюдения изложены писателем с присущим ему остроумием в книге фельетонов «На литературные темы» (1957) и сборнике «Иронические юморески» (1969).