Tras su llegada a Milán y su encuentro con los divisionistas y con Filippo Tommaso Marinetti, escribió, junto con Carlo Carrà, Luigi Russolo, Giacomo Balla y Gino Severini, el Manifiesto de los pintores futuristas (1910), al cual siguió el Manifiesto del movimiento futurista (1910). Según dichos manifiestos, el artista moderno debía liberarse de los modelos y las tradiciones figurativas del pasado, para centrarse únicamente en el mundo contemporáneo, dinámico y en continua evolución. Como temas artísticos proponían la ciudad, los automóviles y la caótica realidad cotidiana.

En sus obras, Boccioni supo expresar magistralmente el movimiento de las formas y la concreción de las materias. Aunque influenciado por el cubismo, al que reprochaba su estatismo excesivo, Boccioni evitó siempre en sus cuadros la línea recta y utilizó los colores complementarios para crear un efecto de vibración. En cuadros como Dinamismo de un ciclista (Dinamismo di un ciclista,1913), o Dinamismo de un jugador de fútbol (Dinamismo di un giocatore di calcio,1911), las representaciones de un mismo tema en estadios temporales sucesivos sugieren eficazmente la idea del movimiento en el espacio.

Un intento similar domina también su escultura, en la cual despreció a menudo los materiales nobles, como el mármol o el bronce, prefiriendo la madera, el hierro o el cristal. Lo que le interesaba era mostrar la interacción de un objeto en movimiento con el espacio circundante.

Entre sus obras pictóricas más relevantes destacan Tumulto en la galería (Rissa in Galleria, 1910), Estados de ánimo n. 1. Las despedidas (Stati d'animo n. 1. Gli addii, 1911) – en la cual los estados de ánimo se expresan mediante relámpagos de luz, espirales y líneas onduladas dispuestas diagonalmente, y Forze di una strada (1911), donde la ciudad, casi un organismo vivo, tiene mayor importancia que las presencias humanas.

Falleció en 1916, a causa de una caída de caballo en los alrededores de Verona.

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  La ciudad se levanta, 1910, lienzo, 200 × 301 cm, Museo de Arte Moderno, Nueva York.

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  Anonymous portrait. Oil on canvas, 29,5x37,5 cm, 1914, private collection, Milan

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  La calle ante la casa, 1911, óleo sobre lienzo, 100 x 106,5 cm, Hanóver, Sprengel Museum Hannover.

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  Formas únicas de continuidad en el espacio (1913)^{[nota 1]}​

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  Dinamismo de un ciclista, 1913.

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  Autorretrato, 1905.

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  Escultura de Boccioni, 1913.

• El bebedor de Via Ripamonti (Boccioni)

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