Ut over disse sanger, skrev Otto Mortensen også verker for kammerensembler og for orkester. Disse verker var skrevet i nyklassisk (neoklassisistisk) stil med inspirasjon fra samtidens franske komponister, som f.eks. Darius Milhaud, som han studerte hos i 1939. Dessuten laget han en lang rekke meget brukte korarrangementer av danske folkeviser og andre sanger og sine siste år arbeidet han meget med nye melodier til salmer, blant annet «At sige verden ret farvel».