Erken döneminde, Armstrong en çok cornet ve trompetteki virtüözlüğü ile tanınıyordu. Kendisinin en iyi trompet kayıtları Hot Five ve Hot Seven kayıtlarında dinlenebilir. Bu kayıtlarda, New Orleans caz stantartlarında günün popüler şarkılarına yaptığı doğaçlamalar daha sonraki caz müzisyenlerininkilerle beraber günümüze dek geldi. Eski kuşak New Orleans caz müzisyenlerinin doğaçlamalarından sıklıkla melodiyi doğaçlama değiştirme olarak söz edilirken Armstrong'un doğaçlamaları bu dönem için yenilikçi-cesur, daha kompleks, çoğunlukla ince ayrıntılı ve melodiktiler. Sıklıkla çaldığı pop-tune'ları temelden yeniden besteleyerek daha ilgi çekici hale getirdi. Çalma şekli neşeli bölümlerle doluydu, orjinal melodilerden yaratıcı sıçramalara sahip, ince, yumuşak ya da enerjik ritimlerden ilham aldı. Bu yaratıcı bölümlerdeki asıl hüner, Armstrong'un trompetin ses erimini, tonunu ve kapasitesini arttıran sebatkar çalışmalarıyla bilenmiş icra tekniğindeki üstünlüktür. Bu kayıtlarda Armstrong caz solistinin görevini neredeyse tek eliyle yapmış kadar oldu. Temelde bir kolektif folk müziği alıp bireysel ifade tarzı için çok sayıda olasılıklar barındıran bir sanat biçimine dönüştürdü. Armstrong'un 1920'lerdeki performansı yeteneklerinin sonuna kadar kullanılmasıdır. The Hot 5 kayıtları, temelde, spontane çalma gayretiyle oluşan ve dinleme zevkini azaltan birçok küçük bozulma ve eksik nota barındırır. 1930'ların ortalarında neler yapabileceği ve mükemmeliyetçilik hakkındaki fikirlerini nasıl gerçekleştirebileceği konusunda sarsılmaz bir özgüven kazandı. Müziği geliştikçe ve popüleritesi arttıkça vokalistliğide önem arz etmeye başladı. Armstrong scat türünde şarkı kaydeden ilk kişi değildi ama bu konuda sözü geçen biriydi ve popülerize olmasına yardımcı oldu. Scat türünde söyleyişiyle ''Heebie Jeebies'' hit şarkısı oldu. ''I'm A Ding Dong Daddy From Dumas'' adlı şarkı kaydının ortasında ''I done forgot the words/sözleri unuttum'' seklinde şarkıyı söylemeye devam etti. Bu gibi kayıtları hit olurken scat türü şarkı söylemek performansının başlıca bölümü haline geldi. Bununla birlikte bundan uzun süre öncede Armstrong sesinde oynamalar yaparak, cümleleri kısaltarak ve uzatarak, doğaçlamalar ekleyerek sesini trompeti kadar yaratıcı biçimde kullanıyordu.
Uzun kariyeri boyunca dönemin en önemli enstrümentalistleri ve vokalistleri ile çaldı ve söyledi. Bunların arasında Jimmie Rodgers, Bing Crosby, Duke Ellington, Fletcher Henderson, Bessie Smith ve özellikle Ella Fitzgerald sayılabilir.
Bing Crosby üzerindeki etkisi sonradan ortaya çıkan popüler müziğe göre daha önemlidir. Crosby Armstrong'a hayrandı ve tarzını kopyalıyordu. Buna delil olarak erken dönem kayıtları ve özellikle ''Just One More Chance'' (1931) gösterilebilir.
Armstrong, Ella Fitzgerald ile üç albüm kaydetti. Bunlar sırasıyla şunlardır;
Ella and Louis
Ella and Louis Again
Porgy and Bess
1950 lerdeki kayıtları Satch Plays Fats, all Fats Waller tunes, ve Louis Armstrong Plays W.C. Handy muhtemelen onun son büyük yenilikçi kayıtlarıydı ama Disney Songs the Satchmo Way bile müzikal bir öneme sahip olmayı başardı. Ancak sonraki yapıtları aşırı derecede basitçe ve kendini tekrarlayan olduğu gerekçesiyle eleştirildi.
Armstrong ''Stardust'', ''What a Wonderful World'', ''When The Saints Go Marching In'', ''Dream a Little Dream of Me'', ''Ain't Misbehavin''', ve ''Stompin' at the Savoy'' gibi birçok hit parçaya imza attı. ''We Have All the Time in the World'' parçası James Bond filmi ''On Her Majesty's Secret Service'te kullanıldı.
1964 yılında Billboard Top 100 Chart'ta Beatles'i Hello Dolly adlı çalışmasıyla 1 numaradan indirdi ve yerine geçti. Böylelikle 63 yaşında bir müzisyen olarak ABD müzik listelerinde 1 Numaraya yerleşmiş şarkı sahibi en yaşlı insan olarak rekor kırmış oldu.
Armstrong 1968 yılında ingiltere'de son bir hit parça daha yapmayı başardı. Bu bir ay boyunca ingiltere listelerinde 1 Numarada kalan hayli duygusal şarkı ''What a Wonderful World''tür. Ancak şarkı asıl popüleritesini 1987 yılında Günaydın Vietnam filminde kullanılmasından sonra kazandı ve birçok ülkede listebaşı şarkı oldu.
