Как и в более ранней работе над «Папашей Гусем», Баум и Денслоу тесно сотрудничали в подготовке текста и рисунков для «Удивительного волшебника страны Оз». В этой книге цветные иллюстрации играли еще более важную роль, ведь у каждой страны был свой особенный цвет. Повсеместный зеленый цвет Изумрудного города, возникавший из‐за хитрого повеления жителям города носить очки с зелеными линзами, подчеркивал главный трюк сюжета, раскрывая обман Волшебника. По мере того как читатели следуют за Дороти и ее спутниками по дороге к Изумрудному городу и обратно, краски иллюстраций меняются в тон пейзажу и населению каждой страны, что делает рисунки не менее важной частью книги, чем текст. Двадцать четыре цветных полосных иллюстрации Денслоу дополняла почти сотня рисунков поменьше, которые были разбросаны по всему тексту. Таким образом, как и в случае с «Папашей Гусем», «Удивительный волшебник страны Оз» стал единым художественным целым, включавшим обложку, форзацы, заголовки, рисунки в тексте и полноцветные иллюстрации, объединенные в цельную композицию и прочно взаимосвязанные. Иллюстрации Денслоу напоминают стиль ар-нуво, который был особенно популярен в 1890–1910‐е годы и отличался узнаваемыми графическими элементами, использовавшимися в рекламе, афишах и журналах того времени. Этот стиль отличается стремлением тщательно, как в японской гравюре на дереве, декорировать поля страниц. Денслоу определенно черпал вдохновение в международном движении «Искусства и ремёсла», которое, зародившись в декоративно-прикладном искусстве и живописи, к этому времени проникло и в книжную графику. Являясь выражением протеста против индустриализации, это движение сосредоточивалось на традиционных ремёслах, используя простой романтичный и фольклорный стиль, который соответствовал изначальному представлению Баума о стране Оз. Энн Лундин объясняет, что движение «Искусства и ремёсла» на самом деле побуждало авторов и художников к более интенсивному сотрудничеству «в работе над дизайном – с тем, чтобы результат их работы становился подлинным произведением искусства», тем самым повышая ценность окончательного продукта (Lundin 2004, 10). Именно так работали Баум и Денслоу над «Удивительным волшебником страны Оз».
Денслоу не только сделал иллюстрации неотъемлемой частью сюжета, но и создал оригинальные визуальные образы Болваши и Жестяного Дровосека, которых Баум описал в книге довольно скупо. Болваша и Жестяной Дровосек Денслоу впервые появляются, держась за руки, на цветном титульном листе, где также изображен Лев, вписанный в заглавные буквы – ОЗ. Жестяной Дровосек также нарисован на странице с указанием копирайта, а Болваша – на странице с оглавлением. Денслоу изобразил Болвашу в старомодной рубахе с оторванными пуговицами, потрепанными швами и подвязанной матерчатым поясом поверх штанов, заправленных в старые остроносые сапоги. Вместо головы у него холщовый мешок, перетянутый на шее толстой веревкой, а черты его лица нарисованы мелом. Жестяной Дровосек – полная противоположность неряшливому растрепанному Болваше: он носит стильную кепку-воронку, галстук-бабочку и гетры с заклепками поверх металлических ботинок. Каждый знакомый с фильмом, выпущенным студией «МГМ» в 1939 году, легко догадается, что при создании киноперсонажей также были использованы рисунки Денслоу.
Однако с Дороти дело обстоит иначе: художник явно испытывал меньше вдохновения. Девочка не появляется на иллюстрациях до начала повествования, а потом показана со спины. Денслоу изобразил ее маленькой круглолицей деревенской девочкой с длинными полураспущенными косичками, спадающими на спину. Порой у нее появляется маленькая челка, и цвет волос меняется вдруг с каштанового на темно-русый или рыжеватый. В первых иллюстрациях Дороти носит свободное платье в горошек, шерстяные чулки и практичные ботинки на пуговицах. Затем, по мере развития сюжета, ее платье становится клетчатым, волшебные туфли обретают бантики и острые носки, а на голове появляется капор. Оказавшись в Изумрудном городе, Дороти получает нарядное платье, которое дополняется фартуком с оборками, на платье нашиты колокольчики, похожие на те, что украшают шутовской колпак. Денслоу обозначает ее лицо минимумом деталей: темные глаза и курносый носик, черты меняются от рисунка к рисунку, но они редко похожи на детские и не соответствует по возрасту изображенному телу. Баум дал несколько подсказок к образу Тото, верного спутника Дороти, так что Денслоу рисует его в виде темной лохматой собачки, похожей на керн-терьера, но часто оставляет голову не закрашенной или она оказывается немного светлее, чем тело.
Иллюстрации Денслоу полностью совпадают со стилем Баума, поскольку и текст, и рисунки построены на действии, а не на описаниях, чтобы удержать интерес ребенка-читателя. В 1903 году Денслоу так объяснял свой метод: