zayn

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No dia após anunciar a saída dos One Direction, Malik foi fotografado em um estúdio de gravação em Londres, no qual se encontrou com o produtor britânico Naughty Boy, o que levou à especulação que ambos estariam a trabalhar em projectos musicais. Na noite de 31 de Março de 2015, Naughty Boy anunciou via Twitter que havia lançado no serviço SoundCloud uma versão prematura de uma canção intitulada "I Won't Mind", cantada por Malik. Esta canção foi removida da página em menos de 12 horas após ter sido publicada, isto devido a uma cláusula no contrato de Malik com a sua antiga editora discográfica que não o permitia lançar material a solo durante os próximos dois anos. "I Won't Mind" foi recebida com opiniões favoráveis pela crítica especialista em música contemporânea, com o resenhista Jason Lipshutz, da Billboard, elogiando a composição e os vocais de Malik por demonstrarem "vulnerabilidade": "A canção parece estar incompleta, mas a vulnerabilidade Malik soa real e bem-merecida; 'I Won't Mind' não precisa necessariamente de produção elaborada para causar impacto."Na manhã de 29 de Julho de 2015, Malik assinou um contrato discográfico com a RCA Records na Cidade de Nova Iorque."Eu acho que eu nunca expliquei por que saí [dos One Direction], foi por este momento, para ser dado a oportunidade de mostrar-vos quem sou de verdade!", exprimiu ele através de uma publicação no Twitter no mesmo dia.
Em Janeiro de 2016, o cantor foi a capa da versão norte-americana da Billboard. No artigo publicado na revista, Malik revelou que estava finalmente a compor temas e a fazer coisas de que gostava. "Eu venho até aqui [ao estúdio] e gravo sete canções por noite... Eu não estou mais a me censurar, então não fico cansado. Eu amo isto." Na sua primeira entrevista a solo gravada em vídeo, o jovem artista revelou que o título do seu projecto seria Mind of Mine. Mais logo, foi anunciado como um dos artistas que iria cantar no concerto primaveril Wango Tango de 2016, organizado pela KIIS-FM de Los Angeles e pela iHeartMedia.

"Não nos era perimitido falar sobre certas coisas, ou palavras [letras] do jeito que nós queríamos. Eu sentava e me questionava: 'Se os fãs soubessem como isto funciona, o que iriam pensar?' A minha conclusão foi: 'As pessoas são mais inteligentes do que isso. Eles querem ouvir o que é verdade, então por que não escrevemos coisas pelas quais realmente estamos a passar por?"
— Malik a abordar os tópicos relativos ao seu álbum de estúdio de estreia.

"Pillowtalk", o primeiro single de Mind of Mine, foi lançado em fins de Janeiro de 2016 juntamente com o seu vídeo musical. Em geral, ambos foram recebidos pela crítica especialista em música contemporânea com opiniões favoráveis, que elogiou os talentos de composição do artista e ainda os vocais "amadurecidos". Fazendo uma análise do teledisco para a canção, o jornalista Nolan Feeney, da revista Time achou que Malik "aparenta estar determinado a colocar um fim na sua imagem de menino de boy-band."Pillowtalk" marcou a primeira vez que um artista masculino britânico estreou na primeira posição da tabela musical norte-americana Billboard Hot 100. Mind of Mine foi finalmente lançado a 25 de Março de 2016. Descrito como um trabalho de R&B alternativo que mistura elementos de uma gama de géneros musicais,foi igualmente bem recebido pela crítica especialista, sendo-lhe atribuída uma média de 69 na página Metacritic, com grande parte dos elogios sendo dirigida à nova direção musical do cantor, os seus vocais e a produção do álbum.
Mind of Mine foi listado como um dos melhores álbuns de 2016 em periódicos como o Los Angeles Times e Toronto Sun, e ainda como um dos melhores álbuns de música pop de 2016 em periódicos com o The Atlantic, The National e Spin. O disco foi um sucesso comercial mundial, marcando a primeira vez que uma obra musical liderou as tabelas musicais da iTunes Store em mais de 70 países, e ainda as tabelas musicais de 83 países 24 horas após o seu lançamento. Ademais, estebeleceu um recorde no Twitter por ter liderado a tabela musical Billboard Twitter Top Tracks por três semanas consecutivas com três cançÕes diferentes: "It's You", "Like I Would" e "Befour". Outros trabalhos musicais de Malik em 2016 incluem uma participação no remix da canção "Back to Sleep", do cantor norte-americano Chris Brown; a canção "Who", inclusa na banda sonora do remake do filme Caça-Fantasmas; os singles "Cruel", do duo britânico Snakeships, e "Freedun", da rapper britânica M.I.A; e ainda "I Don't Wanna Live Forever (Fifty Shades Darker)", uma colaboração com a cantora Taylor Swift lançada como canção-tema do filme Fifty Shades Darker (2017). Ademais, foi reportado que o artista havia feito uma aparição no filme Ocean's Eight, com estreia prevista para junho de 2018.[93] Em entrevista ao programa de rádio Elvis Duran and the Morning Show na Nova Zelândia a 14 de dezembro de 2016, Malik anunciou que estava a escrever uma autobiografia com data de lançamento ainda por anunciar. Ele descreveu o processo de escrita como "terapêutico". Zayn: The Official Autobiography, o título da obra, recebeu uma nomeação na categoria "Best Book" na cerimónia dos NME Awards de 2017.

Em março de 2017 foi lançado o single "Still Got Time", com participação de PartyNextDoor.