Abrindo o calendário competitivo de 2009, Nastia participou do "CoverGirl Classic", realizado em Des Moines. Nele, competindo apenas na trave, terminou na segunda colocação. No evento seguinte, o Campeonato Visa, em Dallas, não subiu ao pódio, ao atingir nota suficiente somente para o quarto lugar. Apesar disso, tal posição a manteve na equipe sênior principal dos Estados Unidos. Todavia, Nastia, ainda que classificada, desistiu de competir no Mundial de Londres, alegando não estar em sua melhor forma física. No início de 2010, declarou interesse de voltar a competir no ano seguinte, visando os Jogos Olímpicos de Londres e o Mundial de Tóquio. Ocupada com as promoções e eventos para os quais é convidada, continuou a treinar, não em ritmo competitivo, mas para não perder a forma. Após quase três anos sem competir, voltou para disputar o "U.S Secret Classic", em junho de 2012, no qual competiu apenas na trave. Com uma rotina limpa e sem grandes erros, encerrou terceira colocada com um total de 14,900 pontos. Adiante, no Nacional Americano realizado em St. Louis, apresentou-se novamente na trave e acrescentou as paralelas assimétricas. Após os dois dias de competição, realizou performances irregulares e encerrou 19ª colocada nas barras e sexta na trave. Classificada para a última etapa norte-americana que selecionaria as ginastas que representariam o país nas Olimpíadas, Liukin competiu novamente nos seus dois principais aparelhos. Entretanto, uma nova falha nas assimétricas, a deixou com 13,950 pontos, insuficientes para asseguar a vaga olímpica. Como marca pessoal, possui um total de nove medalhas de ouro em campeonatos mundiais, sete delas conquistadas individualmente. Tal realização fez Liukin unir-se a Shannon Miller, como a atleta estadunidense que mais subiu ao pódio neste tipo de competição. Fato semelhante ocorreu em número de medalhas olímpicas, ao igualar os recordes de Shannon e Mary Lou Retton.