Keys phát hành "Doesn't Mean Anything" thành đĩa đơn mở đường cho album vào ngày 22 tháng 9 năm 2009.[40] Giới phê bình đưa ra những đánh giá tích cực về bài hát, và so sánh nó với các đĩa đơn trước đó của cô như "No One", "Superwoman" và "If I Ain't Got You".[41][42] Đĩa đơn đạt được thành công không đồng đều, tại châu Âu ca khúc nằm trong 5 ở Thụy Điển[43] và trong top 10 của Anh.[44] Nó đạt đến vị trí thứ 14 trên bảng xếp hạng US R&B/Hip-Hop Songs, tuy nhiên chỉ leo đến vị trí thứ 60 trên bảng xếp hạng Billboard Hot 100.[45] Ngày 17 tháng 11 năm 2009 Keys phát hành đĩa đơn thứ hai, "Try Sleeping with a Broken Heart".[46] Bài hát nhận được sự khen ngợi của các nhà phê bình, được đánh giá là khoảnh khắc xuất sắc của album với những tiếng synth kéo dài vô tận và âm hưởng của thập niên 1980.[47][48][49] Đĩa đơn này thành công hơn đĩa đơn trước đó, khi đạt vị trí á quân tại Na Uy[50] và vị trí thứ 5 tại Đan Mạch,[51] cũng như vị trí thứ 27 trên bảng xếp hạng Billboard Hot 100 và vị trí á quân bảng xếp hạng US R&B/Hip-Hop Songs.[45] Bài hát được phát hành muộn hơn tại Anh, trở thành đĩa đơn thứ ba từ album, và đạt đến vị trí thứ 7.[52]

Ca khúc "Put It in a Love Song" hợp tác với Beyoncé cũng được phát hành thành đĩa đơn từ album. Nó đạt được thành công nhất trên thị trường Úc khi leo đến vị trí thứ 18[53] và được chứng nhận Vàng.[54] Tuy nhiên, bài hát được phát hành hạn chế tại Hoa Kỳ. Một video âm nhạc cho bài hát dự kiến ra mắt vào tháng 3 năm 2010[55] nhưng sau đó bị hủy để đưa "Un-Thinkable (I'm Ready)" lên thành đĩa đơn thay thế.[56] Dẫu vậy, "Put It in a Love Song" vẫn đạt đến vị trí 60 trên bảng xếp hạng US R&B/Hip-Hop Songs.[45] Sau khi album phát hành, phiên bản của riêng Keys với ca khúc "Empire State of Mind" xuất hiện trên bảng xếp hạng nhờ doanh thu kỹ thuật số. Bài hát được phát hành thành đĩa đơn-chỉ-trên-toàn-cầu, và trở thành đĩa đơn có vị trí xếp hạng cao nhất trong album ở một số thị trường. Nó đạt vị trí thứ 4 tại Anh,[57] thứ 6 tại Hà Lan[58] và thứ 8 tại Ireland.[59] Bài hát cũng đạt được vị trí thứ 55 trên bảng xếp hạng Billboard Hot 100.[45]

Trong khi đó, tại Mỹ, "Un-Thinkable (I'm Ready)" bắt đầu gây được tiếng vang từ ngày 13 tháng 4 năm 2010.[60] Ca khúc trở thành đĩa đơn thành công nhất từ album trên thị trường Hoa Kỳ, đạt vị trí quán quân bảng xếp hạng US R&B/Hip-Hop Songs Chart trong 12 tuần liên tiếp[61] cũng như leo lên vị trí thứ 21 trên bảng xếp hạng Billboard Hot 100.[45] Một bản phối lại có sự tham gia của Drake được phát hành vào ngày 28 tháng 5 năm 2010.[62] Sau khi sinh hạ con trai đầu lòng vào ngày 16 tháng 10 năm 2010, Keys tiết lộ rằng "Wait 'Til You See My Smile" sẽ là đĩa đơn tiếp theo tại Anh vào ngày 28 tháng 11 năm 2010.[63] Tuy nhiên ngày phát hành sau đó được lùi lại đến ngày 12 tháng 12 năm 2010. Đĩa đơn bao gồm bài hát "Un-Thinkable (I'm Ready)" (bản phối lại với Drake) ở mặt B.[64] Để quảng bá cho đĩa đơn, 12.000 nhà làm phim được mời đến để thực hiện video âm nhạc cho bài hát trong 6 tuần. Keys sau đó lựa chọn một trong số 6 video ngắn để ra mắt thành video âm nhạc chính thức cho ca khúc trên YouTube và các kênh âm nhạc.[65]