Сам процесс выполнения Билибиным графического рисунка напоминает труд гравера. Набросав на бумаге эскиз, он отрабатывал композицию во всех деталях на кальке, а затем переводил на ватман, после чего колонковой кистью с обрезанным концом, уподобляя ее резцу, проводил по карандашной подготовке четкий проволочный контур (в зрелый период творчества Билибин окончательно отказался от употребления пера, к которому иногда прибегал в ранних иллюстрациях). Работа кистью шла очень медленно. За безукоризненную твердость линии, за перенесение принципов гравюры на дереве и металле в рисунок тушью и акварелью товарищи шутливо называли Билибина Иван Железная Рука.
Иллюстрации к «Сказке о золотом петушке» остались самым ярким проявлением билибинского стиля и лучшим книжным ансамблем художника, к которому он шел с первых книг и которого смог достигнуть только тогда, когда выработал последовательно графический язык. Завоевания мастера становятся особенно наглядными при сопоставлении этого ансамбля с иллюстрациями и оформлением «Сказки о царе Салтане». Обе пушкинские сказки изданы в виде одинаковых горизонтальных книжек-альбомов с набором в три столбца. Но если в первой книжке каждая иллюстрация смотрится отдельно, нередко мешая соседней, орнаментальные полосы не сливаются с иллюстрациями в цельный зрительный образ, то во второй Билибин добился стройности и соразмерности. Раскрашенные рисунки органично сочетаются с черно-белыми украшениями и наборным шрифтом. Удачно найдены формы заставки и концовки. Горизонтали, проходящие через все листы, подчеркивают формат книги. Композиционным и смысловым центром ансамбля является разворотный фриз — шествие Дадонова войска, который восходит к известному лубку «Славное побоище царя Александра Македонского с Порой, царем индийским». Условность лубка позволила создать выпуклые сатирические образы. Комический эффект достигается контрастом торжественности и пышности процессии с тупым равнодушием и ничтожностью ее участников, в том числе самого Дадона, маленький крысиный профиль которого виден в окне громоздкой золоченой колымаги.
Графиком оставался Билибин и в театрально-декорационном искусстве. Его декорации 1908—1909 годов к постановке «Золотого петушка» в Опере С. И. Зимина — такой же облагороженный лубок, как и иллюстрации к пушкинской сказке, с теми же стилизованными горками, деревьями и облаками и даже с той же контурной линией. Художник вновь продемонстрировал остроту выдумки, декоративное чутье, умение воссоздать фантастический мир. Однако перенесение на сцену принципов билибинской графики не могло быть до конца органичным. Просматривая фотографии спектакля, замечаешь, что восхищающие нас в эскизах стройность и цельность на сцене сохраняются не полностью, декорация распадается на ряд плоскостей, которые приходят в противоречие с глубиной сцены, объемными деталями, фигурами актеров. Пытаясь преодолеть это противоречие в оформлении постановок «Аскольдовой могилы» (Оперный театр С. И. Зимина), «Руслана и Людмилы» и «Садко» (петербургский Народный дом), Билибин в эскизах 1912— 1914 годов усилил светотеневую моделировку, отказался от открытой стилизации под гравюру. Но в этих работах он не был столь своеобразен, и, несмотря на все противоречия, именно декорации к «Золотому петушку» — самый значительный вклад художника в русское театрально-декорационное искусство начала XX века.