В 2003 году Наташа прошла кастинг на «Фабрику Звезд–4» (аналог европейской «Star Factory»), но в последний момент отказалась от участия в проекте Первого канала, т.к. решила сначала закончить учебу. На кастинге четвертой «Фабрики» она познакомилась с композитором Виктором Дробышем, который впоследствии стал её продюсером.

В 2004 году Наталья Подольская снова проходит кастинг Первого Канала и становится участницей «Фабрики звезд - 5 (Аллы Пугачевой)». Этот выпуск популярного телепроекта стал по праву знаменит своим составом «звездных» учителей: Алла Пугачева, Игорь Матвиенко, Максим Фадеев, Лина Арифулина, Владимир Коробка, Марина Леонова, Ольга Слуцкер, Сергей Мандрик.

За время участия в проекте Наталья Подольская спела дуэтом с проектом «Alcazar», Авраамом Руссо, группой «Иван Купала», Стасом Пьехой, Славой, группой «Динамит». Яркими и запоминающимися были и сольные номера Наташи - «Поздно», «Everybody dance», и легендарный хит группы Queen «Somebody To Love».

На последнем отчетном концерте «ФЗ-5» Наташа единственный раз за весь период учёбы была номинирована на выбывание, но не ушла с «фабрики», набрав безоговорочное большинство зрительских голосов в свою поддержку, и победив в номинации: «Лучший номер концерта» с песней «Поздно». Впоследствии именно с этой песней певица приняла участие в телефестивале «Новые песни о главном».

20-го декабря 2004 года состоялся финальный концерт «Фабрики звезд-5». По итогам зрительского голосования Наталья Подольская заняла 3-е место.

17 декабря 2004 года в свет вышел дебютный альбом Натальи Подольской «Поздно». Впервые участница проекта «Фабрика звезд» выпустила сольный диск, находясь еще в стенах «звездного дома».

В пластинку вошли 13 композиций, написанных для неё Виктором Дробышем, Леной Стюф, Игорем Каминским и Артуром Байдо. Альбом «Поздно» стал не только результатом Наташиной учёбы и работы на «Фабрике Звёзд», но и подведением итогов ее предыдущей сценической деятельности, ведь в пластинку вошли песни, записанные ей на протяжении нескольких лет.