В марте 1881 г. Чистяков сел на табуретку, на которой сидел обычно натурщик, и предложил ученикам рисовать его голову. Тогда-то Василий Евмениевич Савинский сделал тот прекрасный рисунок, который Чистяков подарил впоследствии Павлу Михайловичу Третьякову, и который висит теперь в его галерее. Одновременно с ним рисовал Чистякова Серов, и сохранившийся рисунок последнего свидетельствует о том, что зима не пропала для него даром. Рисунок этот, незадолго до кончины художника, был, приобретён Иваном Евменьевичем Цветковым для его галереи. Характерная голова знаменитого учителя, прекрасно построенная и толково вылепленная, быть может менее строга и математична, чем та, которую нарисовал Савинский, но сходства у Серова больше, и оно тоньше и глубже. К тому же времени относится и автопортрет, нарисованный в одном из альбомов.
Когда наступили каникулы, Серов поехал снова к Репину в Москву и провел, лето в Хотькове, где тот жил на даче. Репин писал тогда много этюдов для запорожцев, и, как бывало раньше, Серов садился рядом и рисовал в свой альбом Репинского натурщика. Но рисунки уже нисколько не напоминали манеры первого учителя, а напротив определенно обличали Чистяковскую систему. Таких рисунков не мало сохранилось в альбоме художника, а некоторые из них находятся ныне в галерее Ивана Евменьевича Цветкова в Москве.
В это же лето Серов был в Крыму, где написал несколько этюдов, отразивших живописные приемы Чистяковской системы. Вместо прежних широких Репинских мазков здесь скорее мозаичная, тонкая живопись, детальная отделка, чеканка планов и засушенность. Видно, что живописная система им еще не усвоена, и эти этюды, сохранившиеся в папках художника, в общем довольно скучны.
С осени начались снова занятия в академических классах и в Чистяковской мастерской. Сохранившиеся от этого времени работы говорят об упорном изучении натуры по всем правилам «системы». С каждым месяцем карандаш Серова становится увереннее, и он незаметно превращается в настоящего мастера. Осталось несколько классных композиций и набросков к ним, свидетельствующих о преобладании в Серове чисто натуралистического инстинкта над композиционным. Особенно большие успехи он сделал в зиму 1882-1883 г., когда вместе с Врубелем и своим приятелем и товарищем по Академии Владимиром Дмитриевичем фон Дервизом нанял отдельную мастерскую, в которой друзья стали совместно работать с модели. Об этом Врубель так рассказывает в своем письме к сестре, в марте 1853 г.: «Узнав, что я нанимаю мастерскую, двое приятелей – Серов и Дервиз-пристали присоединиться к ним писать натурщицу на обстановке Renaissance (понатасканной от Дервиза, – племянника знаменитого богача) акварелью. Моя мастерская, а их натура. Я принял предложение. И вот, в промежутках составления эскиза картины и массы соображений (не забудь еще аккуратное посещение Академии и постоянную рисовку с анатомии, и ты получишь цифры с 8-ми утра до 8-ми вечера, а три раза в неделю до 10, 11 и даже до 12 часов, с часовым промежутком только для обеда) занимались мы акварелью (листы и листы про наши совместные занятия, делюсь наблюдениями… но я просто разучился писать). В мастерскую друзей приходили часто Чистяков и Репин, переехавший к тому времени из Москвы на постоянное жительство в Петербург. Репин иногда работал вместе с ними и писал первую, между прочим, натурщицу, о которой говорит Врубель. Репинского этюда мне не приходилось видеть, и я не знаю, уцелел ли он, но чудесная Врубелевская натурщица, как известно, сохранилась, и находится в Киеве в собрании Евгения Михайловича Терещенко. Серов показывал мне лет пять тому назад и свою натурщицу. Она значительно уступает Врубелевской, но в обоих этюдах ясно видна одна школа – Чистяковско-Фортуниевская. Друзья впервые увидели тогда акварель Фортуни, о котором много говорил им Чистяков, знавший некогда знаменитого испанского художника и даже работавший вместе с ним в 1860-х годах в Риме. Мозаичность красок, их определенность и яркость страстно увлекала всех, и они только и мечтали об акварели. Эта мозаичность и яркость входили так же и в Чистяковскую систему, требовавшую в живописи нечто близкое к тому принципу, который носит техническое название – «разложение цветов».
Мастерскую пришлось вскоре ликвидировать, так как в начале 1884 г. проф. Адриан Викторович Прахов уговорил Врубеля ехать в Киев для росписи Кирилловского монастыря.