לראשונה שילבה מטאליקה שיר עם גיטרה אקוסטית וקצב איטי יחסית. השיר, שנקרא "Fade To Black", התקבל תחילה בהיסוס על ידי מעריצי הלהקה, שהיו רגילים לקצב מהיר יותר, אך מהר מאוד הפך השיר לאחד הפופולריים ביותר של מטאליקה בקרב המעריצים. השיר מנוגן כמעט בכל הופעה של הלהקה, וזכה לגרסאות כיסוי רבות.
שיר מפורסם נוסף מהאלבום הוא "Creeping Death", אשר מבוסס על סיפור השיעבוד של בני ישראל במצרים ועל מכות מצרים, ונחשב לאחד מהשירים הבולטים של הלהקה בכל הזמנים. היצירה האינסטרומנטלית "The Call of Ktulu" מתוך האלבום הולחנה בהשראת סיפורי האימה של לאבקרפט, על המפלצת העתיקה בשם קתולו. השיר השלישי באלבום, "For Whom the Bell Tolls", קרוי על שם ספרו של ארנסט המינגוויי על מלחמת האזרחים בספרד, ומתאר את רוח האדם על רקע זוועות המלחמה.
Ride the Lightning זכה לביקורות חיוביות מצד חובבי המטאל, וביסס את מטאליקה כאחת מלהקות המטאל המצליחות בארצות הברית. לאחר צאת האלבום יצאה מטאליקה לסיבוב הופעות ביחד עם מוזיקאי המטאל האגדי אוזי אוסבורן, שתרם באופן משמעותי לפריצתה של הלהקה.
בעקבות טעות דפוס, יצאו באירופה כ-400 עותקים של האלבום עם צבע עטיפה ירוק, במקום כחול. עותקים אלו נחשבים היום לפריטי אספנות מבוקשים על ידי מעריצים.
בשנת 1986 הוציאה מטאליקה את אלבומה השלישי, "Master of Puppets". אלבום זה מאופיין בפחות דגש על מהירות וקצב, ויותר על מורכבות המוזיקה, תוך שילוב ריפים וסולואים מתקדמים. כמו כן, חלה גם התקדמות ברמת הטקסטים של הלהקה, שהחלה לכתוב על מגוון רחב יותר של נושאים כמו ביקורת נגד הדת, מלחמות, סמים, אלימות, שגעון, פחד וכו'. על עטיפת האלבום מופיע איור של בית-קברות צבאי, ומעליו שתי ידיים מחזיקות בחוטים הקשורים אל המצבות.
האלבום נחשב לאחד האלבומים הטובים ביותר של מטאליקה, ולאחת מיצירות המטאל הגדולות בכל הזמנים, אשר מספקת השראה להרכבים רבים עד עצם היום הזה. זה היה האלבום הראשון של הלהקה שהגיע למעמד אלבום זהב, ב-4 בנובמבר 1986. והאלבום הראשון מסוגת הת'ראש מטאל שהצליח להגיע למעמד אלבום פלטינה במהלך סיבוב ההופעות לקידום האלבום, שבר ג'יימס הטפילד את ידו עקב נסיעה על סקייטבורד במורד גבעה. בשל תאונה זו, המשיך הטפילד בסיבוב ההופעות לבצע את חלקי השירה, וטכנאי בימה בשם ג'ון מארשל ניגן את תפקידי הגיטרה של הטפילד.
1986–1987: מותו של קליף ברטון.
האלבום "Master of Puppets" זכה להצלחה רבה, ובאותה שנה יצאה הלהקה לסיבוב הופעות בארצות הברית ובאירופה. דווקא בשיא ההצלחה, פקדה את הלהקה טרגדיה. במהלך סיבוב ההופעות האירופי, אוטובוס הלהקה נסע בשוודיה במשך הלילה. לקראת הבוקר, האוטובוס החליק והתהפך כמה פעמים, כאשר חברי הלהקה נמצאים בתוכו. הבסיסט קליף ברטון, שישן באותו הזמן, נזרק מחלון האוטובוס. לאחר מכן האוטובוס נחת על ברטון ונעצר. ברטון ככל הנראה נהרג בשלב זה, אך לא ניתן לדעת זאת בוודאות מכיוון שכאשר ניסו להרים את האוטובוס ההפוך, כבל הגרירה נקרע והאוטובוס נחת עליו שנית. לפי עדותם, התמונות של רגליו של קליף ברטון רדפו את חברי הלהקה זמן רב והותירו בהם צלקות נפשיות. למעט מותו של ברטון, שאר חברי הלהקה לא נפגעו בתאונה.
בערב הקודם לתאונה, חברי הלהקה שיחקו קלפים כדי להחליט מי יישן באיזה דרגש. ברטון, שניצח, בחר את מיטתו של הגיטריסט, קירק האמט. במהלך הלווייתו של ברטון הושמעה היצירה האינסטרומנטלית "Orion", בה נטל חלק מרכזי בכתיבה.
נסיבות התאונה העסיקו רבות את הלהקה ואת מעריציה, אך למרות זאת לא מצאו את סיבת התאונה. חברי הלהקה האשימו את נהג האוטובוס, בכך שנהג תחת השפעת אלכוהול, והוא מצידו הכחיש, והאשים את הכביש הקפוא והחלק עקב מזג האוויר החורפי.
חברי הלהקה, שמערכת היחסים שלהם עם ברטון הייתה קרובה בפן האישי, ולא רק בפן המקצועי, נותרו באבל כבד. למרות האסון, הם החליטו שלא לפרק את הלהקה, וחיפשו מחליף לחברם. אחרי שבחנו מועמדים רבים, צורף ללהקה הבסיסט ג'ייסון ניוסטד, שהיה מעריץ של מטאליקה וחבר בלהקת הת'ראש מטאל פלוטסם אנד ג'טסם (Flotsam &amp; Jetsam).
בביוגרפיה ששידר ערוץ VH1 סיפרו חברי הלהקה המקוריים שנטו "להתעלל" בניוסטד בתחילת דרכו בלהקה, ונצפו מספר קטעים בהם רואים את חברי הלהקה שופכים כל מיני דברים על ג'ייסון בהופעות, ובקטע אחד לארס אמר (בצחוק): "הי! זה יום ההולדת של ג'ייסון! בואו נהרוג אותו!".
1988–1993: "...And Justice for All" והאלבום השחור.
בשנת 1988 הוציאה מטאליקה אלבום ראשון עם הבסיסט החדש, ג'ייסון ניוסטד: ‎...And Justice for All"." על עטיפת האלבום נראית אלת הצדק היוונית, כשעיניה וידיה קשורות, גופה חבול ומהמאזניים שהיא מחזיקה בידה נופלים שטרות.
האלבום נכתב בהשראת הטראומה שחוו חברי הלהקה כשאיבדו את חברם. הנושא שמאפיין כמעט כל שיר באלבום הוא חוסר צדק והיעדר חופש בחירה, אם כי השיר הפותח עוסק דווקא בביקורת על זיהום הסביבה. זה אלבום קודר, בדומה לקודמו, מורכב מבחינת ביצועים אינסטרומנטליים ומתאפיין בשינויי קצב מתוחכמים יותר מהאלבומים הקודמים. כמו כן ניכרים באלבום שיעורי פיתוח הקול של הטפילד ותחילת מעברו משירה צעקנית לשירה בקול עבה.
ארבעת האלבומים הראשונים של מטאליקה הם אלבומים כבדים וקיצוניים מבחינת המלל והלחנים שלהם. ניתן לאפיין אותם בצליל "מלוכלך", שירה צעקנית (למעט הרביעי, שהשירה בו צעקנית פחות, ויותר עמוקה ואגרסיבית), נגינה מהירה, דגש רב על טכניקה וביצועים מדויקים וסולואים ארוכים. כמו כן, הלהקה הקפידה לשלב גם מספר יצירות מלודיות בכל אלבום. כל אחד מארבעת האלבומים הראשונים הכיל יצירה אחת אינסטרומנטלית, מנהג שנזנח על ידי הלהקה באלבומים הבאים, עד ליציאת האלבום "Death Magnetic" בשנת 2008.
למרות היותם של השירים מאוד אנטי-ממוסחרים, הן מבחינת המוזיקה וההלחנה, והן מבחינת המילים הבוטות והבלתי נעימות, ארבעת האלבומים זכו להערכה רבה בקרב המבקרים ומומחי המוזיקה, ולהצלחה מסחרית עצומה. למעשה, ארבעת האלבומים נמכרו במיליוני עותקים כל אחד, ללא כל חשיפה באמצעי התקשורת (למעט וידאו קליפ אחד בודד לשיר "One" מתוך "...And Justice for All").
אחרי ההצלחה הגדולה של ...And Justice for All, יצאה מטאליקה לסיבוב הופעות ברחבי העולם. רק כעבור 3 שנים, בשנת 1991, הוציאה הלהקה אלבום חדש, שנקרא כשם הלהקה "Metallica". בשל עטיפתו השחורה (כאנטיתזה לעטיפת האלבום שהוציאו הביטלס, "The White Album", שכולה לבנה) מכונה האלבום "The Black Album" - "האלבום השחור".
"האלבום השחור" היה תפנית חדה בסגנון של מטאליקה. אם בארבעת האלבומים הראשונים יצרה מטאליקה מוזיקה כבדה, טכנית, קיצונית וכמעט חסרת רגש ומלודיה, שלוותה בשירה צעקנית של הטפילד, האלבום השחור הוא מלודי וקליט יחסית, בעל קצב איטי יותר בחלק מהשירים, עם פחות דגש על סולואים מהירים, יותר קליל ופחות טכני ביחס לקודמיו. כמו כן, גם שירתו של הטפילד ב"אלבום השחור" היא מלודית יותר, בקול עבה ולירי, ואף מלאת רגש ב-"Nothing Else Matters" ו-"The Unforgiven", שני שירים שסימלו את שיא ההתרחקות מהסגנון הידוע של מטאליקה. שירים כאלה נקראים גם "בלדות מטאל". הטענה המקובלת בקרב מעריצי הלהקה היא כי מטרתו של "האלבום השחור" הייתה להרחיב את הקהל של מטאליקה, לשנות את תדמית הלהקה ולהרחיקה מהקישור לקבוצות מעריצים פנאטיים בעלי טעם כבד וקיצוני. הלהקה ביקשה לפנות לקהל מיינסטרימי יותר, שנתפס כמעדיף מוזיקה מלודית ולא פרועה. טענה זו לא אומתה על ידי חברי הלהקה עצמם.
אחת הסיבות העיקריות לשינוי בסגנון הוא מפיק האלבום, בוב רוק, שראה את הפוטנציאל המסחרי העצום שיש בלהקה, והציע ליצור מוזיקה קליטה יותר שתתאים ליותר מאזינים ותגדיל את המכירות שלהם.
מצד שני, חברי הלהקה טענו שרצו לגוון במוזיקה שהם עושים, ושנמאס להם ליצור מוזיקה מהירה ואגרסיבית, או במילותיהם "נמאס לנו לדחוף 200 תווים לתיבה". הפריטה החסומה המהירה פינתה את מקומה לריפים כבדים יותר הקרובים יותר למטאל-כבד מאשר לת'ראש מטאל המהיר שקדם לו.
תגובת המעריצים לאלבום המפתיע לא הייתה אחידה. אלה הנמנים עם הגרעין הקשה טענו כי זהו אלבום ממוסחר, שלא מייצג את רוח הלהקה, וכל מטרתו הייתה למשוך קהל מיינסטרימי. מצד שני, חלק מהמעריצים הגיבו בהתלהבות וטענו כי הלהקה התפתחה מבחינה אמנותית ונפתחה לכיוונים נוספים. כך או כך השיג האלבום את מטרתו: הקהל של מטאליקה התרחב ואיבד במקצת מאופיו המחתרתי והקיצוני. כמו כן, החל מאלבום זה החלה מטאליקה ליצור וידאו-קליפים שליוו את השירים החדשים ושודרו ב-MTV, ערוץ המוזיקה הפופולרי השנוא על רוב קהל המטאל בשל אופיו הממוסחר. עד לאלבום זה היה למטאליקה קליפ אחד בלבד, לשיר "One" מהאלבום "And Justice For All".
"האלבום השחור" זכה להצלחה מסחרית עצומה, למרות הביקורות השליליות מצד חלק מהמעריצים, שלא אהבו את הכיוון הנוטה למיינסטרים של האלבום. לאחר פרסומו יצאה הלהקה לפגרה של 5 שנים מהקלטות. במקביל יצאה הלהקה לסיבוב הופעות, במהלכו הגיעה להופעה בישראל בקיץ 93'.
1994–1999: "Load", "ReLoad," "Garage Inc. ו-S&amp;M".
ב-1995, אחרי 4 שנים של הפסקה, חזרו חברי להקת מטאליקה להקליט חומר חדש, ובשנת 1996 הוציאו את אלבומם השישי, "Load". לחברי הלהקה היה מספיק חומר להקלטה של אלבום כפול, אך אלה קיבלו החלטה להקליט רק חצי מהשירים, כשהיתר יוקלטו לאלבום נוסף כשנה לאחר מכן.