Для Москвы Мельников построил два больших гаража для автобусов и грузовых автомобилей (1926—1929). Это монументальные инженерные сооружения. Архитектурные формы, их выразительная пластика и детали органично связаны с глубоко проработанной автором моделью функционального процесса: Мельников предложил расстановку автобусов плотными пилообразными рядами, таким образом, чтобы любая машина могла занять свое место или, наоборот, могла быстро выехать из гаража, не мешая соседним, и, во-вторых, двигаясь только передним ходом. Такая система, в свое время тщательно отработанная и испытанная, была названа Мельниковым «прямоточной». К сожалению, в дальнейшем задуманная высокая культура эксплуатации перестала выдерживаться.
В то время был популярен тезис функционалистов о том, что архитектурная форма должна следовать функции. Мельников в своем творчестве постоянно полемизировал с автоматизмом и ограниченностью такого тезиса. В его работах архитектурная форма всегда особенно активно взаимодействует с функцией, и в то же время одинаковая функция никогда но обусловливает одинаковость формы. Напротив, одна и та же функция вписывается в разные объемно-пространственные формы.
Это особенно наглядно отразилось в облике клубов Мельникова. В 1927—1929 годах он спроектировал семь различных клубов, из которых шесть были построены: клуб фабрики имени Фрунзе, клубы имени Русакова, «Каучук», «Буревестник», клубы фабрики «Свобода» и фарфоровой фабрики в подмосковном городе Ликино-Дулево.
Клубы, спроектированные Мельниковым, на протяжении десятилетий вызывали бурные споры и критику. Относительно недавно они стали расцениваться как особенно яркие и выразительные образцы советской архитектуры, как здания, запечатлевшие неповторимый характер и дух времени. Это значит, что они обладают качествами, свойственными выдающимся архитектурным произведениям всех эпох. Да и сама страстность многолетних споров о них свидетельствовала, по-видимому, о силе производимых этой архитектурой впечатлений при непривычности для современников ее форм. Особенно это относится к наиболее известному клубу имени Русакова.
Когда критикуют эти здания, то обычно говорят об отсутствии одних помещений, малом размере других, недостаточно развитой сценической части и т д. Но эти параметры не определяются архитектором. Напротив, Мельников гордился тем, что он нашел возможности выполнить все задания заказчиков – различных профсоюзных организаций Москвы, и не только не поступился архитектурной выразительностью, а придал каждому из однотипных клубов неповторимо индивидуальный облик.
В те годы только начал формироваться тип советского клуба, который рассматривался как социально важнейшее массовое общественное здание. Процесс разработки клуба на уровне социального заказа сам по себе проходил в острейших дискуссиях и в быстром, неравномерном темпе. Клубное строительство Мельникова очень точно соответствовало определенному этапу в представлениях об идеальном рабочем клубе, но пока здания строились, что делалось относительно быстро, в дискуссиях уже формировались иные, чем при заказе, представления об «идеальном клубе». С другой стороны, все без исключения клубы при строительстве оказались сильно упрощенными и даже искаженными в сравнении с проектами, разработанными Мельниковым.
Как же решал Мельников функциональную сторону клуба? Одним из самых жестких требований была экономичность постройки. Проекты Мельникова удовлетворяли этим требованиям заказчика. Зодчий разделил потоки публики: в здание попадают через небольшой кассовый вестибюль и фойе с гардеробом, а разгружается зал через наружные лестницы. Многоцелевой центральный зал по нормам предусматривал уменьшенную (клубную) сцену и соответственную сценическую коробку, а также обязательное дневное освещение через окна. Все это было выполнено. Но чтобы восполнить недостаток отдельных помещений для клубной работы, вызванный теми же экономическими требованиями, Мельников предложил и разработал в разных вариантах для каждого из семи клубов трансформацию зрительного зала: путем специальных подвижных перегородок разделять в случаях надобности единый объем зала на несколько помещений, то есть, как говорил архитектор, превращать один зал в систему залов. На практике эта особенность проектов была осуществлена, да и то неполно, только в клубе имени Русакова. Так обстояло дело с функциональной стороной выстроенных клубов. Что же касается их художественно-образной выразительности, следует сказать, что в архитектуре можно найти не так много примеров такой экспрессивной и одновременно монументальной динамичности, как в зданиях клубов имени Русакова, «Каучук», клуб в Дулево.
Параллельно с клубами Мельников строил свой дом, о котором спорили так же много, как о клубе имени Русакова. Дом необычен в целом и в деталях: два равных по диаметру, но разновысоких цилиндрических объема стоят по отношению к улице «в затылок», на треть врезаясь друг в друга. Передний раскрыт на улицу гигантским окном второго этажа, задний почти равномерно по всей поверхности прорезан вертикальными шестиугольниками многочисленных небольших окон.
Количество помещений внутри дома и их общая площадь не так уж велики. Дом необычен не величиной, а сочетанием совершенно разных по форме размеров, характеру освещения помещений. Здесь создан особый пространственный мир. Попавшему сюда человеку вдруг раскрывается, сколь чудесными и постоянно изменчивыми качествами может обладать окружающее его сложное жилое пространство. «Странный» снаружи, дом оказывается внутри еще более необычным, но при этом глубоко человечным, уютным и удобным. Архитектура здесь вступает в непрерывный активный контакт с живущими в нем, несет особую духовность, радует никогда не исчерпывающимся, неназойливым чередованием находящихся перед взором картин.
Необычная для жилья круглая в плане форма представлялась Мельникову целесообразной, в том числе и по ряду конструктивных и экономических соображений. Он хотел запатентовать комплекс принципиальных решений, найденных им при проектировании и осуществлении строительства собственного дома. В те же годы он разработал несколько вариантов многоквартирных домов небольшой этажности с блокировкой круглых или прямоугольных в плане ячеек.
Экспериментальные поиски в области обновления пространственных форм жилья Мельников продолжил в конкурсном проекте подмосковного города-спутника «Зеленый город» (1929). Идея трансформации клубного зала была им затем развита в проекте здания Театра имени МОСПС в 1931 году. Это было время активных новаторских исканий в театральной архитектуре всего мира. И все проекты, заказанные по конкурсу, практически международному, предлагали решения, не встречавшиеся до тех пор в практике.
Главная задача, которую поставил перед собой Мельников при этом проектировании, состояла в обеспечении театра максимумом оперативных перемен на сцене. Вероятно, это было реакцией на безграничные возможности молодого искусства кино. Мельников снабдил зал театра тремя самостоятельными сценами, каждая из которых имела свою механизацию. При этом зал – в форме низкого усеченного конуса по проекту – должен был поворачиваться вместе со своими тремя тысячами мест к любой из сцен при любом чередовании действия на них.
Это был один из проектов, в которых архитектор стремился к кинетической архитектуре, то есть архитектуре, не только обладающей зримой образной динамикой физически неподвижных масс, а такой, где самим архитектурным массам задается функциональное движение.
Другим кинетическим проектом Мельникова был проект памятника Колумбу, выполненный в 1929 году в рамках международного конкурса для города Санто-Доминго (Доминиканская Республика). Монумент по проекту должен был представлять собой остекленную башню трехсотметровой высоты, состоящую из двух врезанных друг в друга по вертикали конических форм, ассоциативно сходных с песочными часами. Верхний конус был «окрылен» двумя лопастями-парусами и собирал внутрь себя влагу тропических ливней. Ветер и вода помимо участия человека могли бы поворачивать вокруг оси отдельные части памятника, меняя положение его форм относительно окружающего пространства. Мельников хотел увековечить глобальное и всемирно-историческое значение подвига Колумба.