Играл в знаменитом ансамбле Jazz Messengers, с которым было записано 11 альбомов.
Первый сольный альбом — «Means of Identification» — вышел в 1987 году; по состоянию на 2010 год у Валерия Пономарёва 8 сольных альбомов, выпущенных, в основном, лейблом Reservoir Music.
В настоящее время гастролирует по всему миру со своим ансамблем «Universal Language», с 1990 года бывает на гастролях и в Москве.
В 2003 году опубликовал автобиографию «На обратной стороне звука» (в США книга вышла в 2009 году под названием On the Flip Side of Sound).