С начала 1830-х годов и до кончины Вельтман ведет жизнь профессионального литератора и ученого, сотрудничает в ряде журналов, с 1842 года работает в Оружейной палате (с 1852 года — директором). В 1833 году его избирают членом Общества любителей российской словесности, а в 1854 — членом-корреспондентом Академии наук.
В 1830-1840-е годы писатель создает циклы исторических и социально-психологических романов. В них он выступает противником социального неравенства, мыслителем, убежденным в будущем счастье человечества, построенном на основе справедливости и братства. Несмотря на вынужденные иносказания и завуалированную форму, некоторые произведения Вельтмана подвергались временному цензурному задержанию, сам автор порой находился под негласным надзором.
Выступая в жанре исторического романа, писатель обращался к полулегендарной эпохе Древней Руси и к событиям Отечественной войны 1812 года.
Романы "Кощей бессмертный" (1833), "Светославич, вражий питомец" (1835) и повесть "Райна, королевна болгарская" (1842) рисуют княжескую междоусобицу, походы князя Святослава, Владимира Красное Солнышко. Сатирический гротеск и бытовой юмор, аллегоризм и подробное описание уклада жизни далеких времен в романах вызвали большой интерес у читателей. Н. А. Полевой писал: "Не знаю, кто бы у нас был оригинальнее Вельтмана в основной идее каждого романа, кто бы лучше его умел начать рассказ и у кого можно было бы найти столько блестящих искр, таящихся в пожарище каждого творения".
О нашествии наполеоновской армии, занятии французами Москвы и последующем их поражении рассказывается в романах «Лунатик» (1834) и "Генерал Каломерос" (1840). В первом, носящем в деталях автобиографический характер, рассказывается об охваченном патриотическим порывом юноше, возвращающемся в горящую Москву, попадающем в плен и после освобождения сражающемся с захватчиками. Роман "Генерал Каломерос" в аллегорической форме раскрывает перед читателем внутренний мир государственного деятеля, находящегося в разладе с чувствами, влекущими его к семейному счастью. Этим человеком оказывается Наполеон во время событий 1812 года.
Философский роман, восходящий к эпохе Просвещения, не был нов для русского читателя, знакомого уже с аллегоризмом повествования. Однако намеренная условность действия, заданность фантастики, пронизывающие некоторые романы Вельтмана тех лет, отличались от уже известных читателю приемов. Используемые писателем для художественного выражения своих философских и социальных концепций, они опережали свое время.
Яркое описание повседневной жизни с использованием мифологии отличают социально-бытовые романы "Сердце и Думка" (1838) и "Новый Емеля, или Превращения" (1845). Используя образы и ситуации русских сказок, писатель создает психологически и социально верные образы современников, утверждает зависимость судьбы и поступков героев от условий жизни, воспитания, характера и душевных стремлений. Особенно сильное впечатление произвели эти произведения на Ф. М. Достоевского. Восхищаясь "Сердцем и Думкой", он писал также брату Михаилу: "Читал ли Емелю Вельтмана, в послед<ней> Б<иблиотеке> д<ля> 4<тения> — что за прелесть".
Следует отметить появившийся в 1837 году роман "Виргиния, или Поездка в Россию", с удивительной точностью и проникновенностью раскрывающий душевную драму молодой женщины, обманутой ничтожным светским волокитой.
Последние двадцать пять лет своей писательской деятельности Вельтман отдал созданию обширной эпопеи, занявшей пять больших томов, под общим названием "Приключения, почерпнутые из моря житейского". Она печаталась с 1846 по 1863 год, а последний том, законченный перед смертью писателя, остался неизданным.
В «Приключениях» изображена русская действительность 1820-1850-х годов, столичный и провинциальный быт в его противоречивых и уродливых формах. Основные темы произведений, входящих в цикл, не являлись новыми для писателя. Отвратительные черты крепостничества, развращающая сущность "большого света", неприглядные стороны деятельности купечества и первых российских промышленников, разложение в чиновничьей и мещанской среде были описаны с сатирической яркостью и в предыдущих произведениях. Но в эпопее, на страницах которой появляется более ста персонажей всех сословий, званий и чинов, дана более широкая и обобщенная картина современных нравов, социальных
