В 1963 дебютировал самостоятельной постановкой на киностудии «Таджикфильм» – фильм Дети Памира получил Государственную премию Таджикской ССР и ободряющие похвалы критиков за поэтический взгляд на природу горного края и трогательные образы юных героев. В 1967 Мотыль вновь привлек внимание зрителей и критики – на этот раз неординарной комедией на военную тему Женя, Женечка и «катюша». В сценарии, написанном Б.Окуджавой и Мотылем, события прошедшей войны трактовались в трагикомическом ключе, что и стало поводом для упреков некоторых рецензентов. Зритель, однако, принял фильм с симпатией и веселым смехом.

Подлинный взлет в творческой биографии режиссера связан с фильмом Белое солнце пустыни, который, объединив в себе лучшие черты комедии и боевика, стал «культовой» картиной для многих поколений наших соотечественников. Реплики из диалогов фильма превратились в народные присловья и поговорки, а его герои – красноармеец Сухов, таможенник Верещагин, басмач Абдулла – стали персонажами многочисленных пародий.

В начале 1970-х годов режиссер приступил к съемкам исторической эпопеи о декабристах – Звезда пленительного счастья. Фильм вышел на экраны в 1975, однако ни созвездие знаменитых актеров (И.Купченко, А.Баталов, О.Стриженов, И.Смоктуновский и др.), ни тщательно воссозданная историческая атрибутика, ни сюжетная канва зрительского ажиотажа не вызвали. С 1976 Мотыль работал художественным руководителем творческого объединения «Экран», на телевидении им был снят фильм по мотивам чеховских рассказов (Невероятное пари…). В 1978 на сцене Центрального Театра Советской Армии Мотыль поставил драму А.Н.Островского Лес, на основе которого двумя годами позже был снят фильм с Л.Целиковской и Б.Плотниковым в главных ролях.

В 1990-е годы Мотыль в основном выступал как художественный руководитель в фильмах молодых режиссеров (Идентификация желаний, По Таганке ходят танки, Стреляющие ангелы, Камень и др.). Опыты режиссерских постановок – фильм по Ф.Искандеру Расстанемся, пока хорошие (о трагической судьбе крестьянина, ставшего абреком), осовремененная экранизация повести А.П.Чехова Дуэль (Несут меня кони).