Sin contar las planchas destinadas a la ilustración de libros, Matisse creó 306 litografías. Abordó esta técnica, por primera vez, en 1906, realizando una quincena de planchas de desnudos femeninos. Con un formato casi idéntico, las imprimió en papel Japón, con una tirada de 25 ejemplares y en el taller de Auguste Clot. Como las xilografías (creadas en la misma época), las litografías contribuyeron entonces a la difusión de su obra.

Para estas litografías, Matisse utilizó la técnica del papel report (‘trasladado’), de modo que de la misma manera que dibujaba sobre una hoja de papel, trazaba su dibujo con un lápiz litográfico sobre un papel especialmente embadurnado, y el resultado se trasladaba sobre la matriz por parte del impresor. Y una vez la imagen transferida sobre la piedra, el artista podía proceder a los retoques que consideraba necesarios. La ventaja de esta técnica es que permite al artista crear litografías fuera del taller del litógrafo. Por otra parte, este procedimiento suprime la inversión del motivo, ya que el dibujo impreso sobre el papel aparece tal y como el artista lo había dibujado sobre el papel ‘report‘.

Nada distingue pues técnicamente este tipo de obra de los dibujos a lápiz creados por Matisse en la misma época, si no es la imposibilidad de borrar su trazo, lo que obliga al artista a limitar sus medios expresivos, más aún que en el dibujo. Estas obras parecen croquis esbozados de una sola tirada, pero que el artista toma el empeño de imprimir y de difundir. Si a finales del siglo XIX, este procedimiento era contestado por los puristas, que consideraban que las estampas realizadas de este modo no eran auténticas litografías, esta querella ya no existía cuando Matisse empezó a usarla.

En las primeras litografías, Matisse dibujaba su motivo con un trazo puro. La simplicidad de la técnica se conjuntaba con la desnudez del modelo, de manera que ningún elemento narrativo venía a perturbar su contemplación. El Grand Nu (1906) desentona, no obstante, en este conjunto, puesto que habiendo sido realizado directamente sobre la piedra litográfica, presenta el aspecto de un dibujo a lápiz. Matisse modelaba el cuerpo mediante una gradación de grises, sugiriendo el espacio mediante una red de trazos sombreados que envolvían la figura.

Realizó una segunda serie de litografías en 1914. De factura análoga, tomaron también como tema principal el desnudo y las caras femeninas. Se tiraron a 50 ejemplares sobre papel japón imperial.

En 1922, Matisse retomó la litografía creando, principalmente entre 1925 y 1929, más de un centenar de planchas sobre temas orientalistas, comunes a sus pinturas de la época. Matisse creó estas obras en una época en que, tras las interesantes realizaciones de los nabíes en este campo, la litografía experimentaba un cierto declive, a pesar de los esfuerzos de editores como Daragnès. La mayoría de sus litografías fueron dibujadas sobre papel ‘report’, y después trasladadas a la piedra y tiradas por el impresor parisino Duchâtel a una cincuentena de ejemplares, a menudo sobre papel japón o china, de tipo ‘arches’.  Es probable que la posibilidad de una difusión amplia de su obra mediante la litografía incitara a Matisse a volver a involucrarse con esta técnica.

Próximas de los dibujos por mor de la especificidad del papel ‘report’, estas estampas las podemos repartir en dos grupos: las estampas lineales, dibujadas de un solo trazo, como si fueran unas instantáneas, y las planchas con negros y blancos modulados como resultado de un trabajo mucho más experimental y denso. Por su factura, estas obras recuerdan los numerosos dibujos a carboncillo que el artista creó en esta época intentando que su obra alcanzara la madurez antes de transformarla en pintura.

Durante los diez últimos años de su vida, la obra impresa de Matisse constituyó a menudo una declinación de su trabajo alrededor del libro. Las litografías que concibió en el taller Mourlot fueron, a menudo, estudios para ilustraciones. Matisse creó de este modo varios retratos de escritores destinados a servir de frontispicios, como en el caso de Henry de Montherlant o de Paul Léautaud. También hizo trabajos de encargo, especialmente para obras de beneficencia, como por ejemplo la serie de estampas sobre el tema de La Pompadour, destinadas a financiar la restauración del Palacio de Versalles. La factura de estas obras del último período es muy espontánea, con un Matisse que dibujaba el motivo mediante el lápiz litográfico, declinándolo muy a menudo de forma seriada.