取景之后，一个镜头来到了动画制作部，动画指导是瑞奇·阔德和艾士·布瑞侬（Rich Quade and Ash Brannon）。从概念上讲，动画师在《玩具总动员》的工作和曾经在皮克斯制作短片和广告一样，都是运用迪士尼 "九大元老"的动画基本准则给3D角色模型赋予生命。但就投入在《玩具总动员》中的努力程度而言，这和以往皮克斯做的任何事情都不同。这是一部跨越1561个镜头、长达77分钟的动画片。
在整个电影的制作过程中，迪士尼的做法是一个动画师负责一个角色，而拉赛特反对这样的做法。在皮克斯，基本的做法是这样：所有的动画师是根据镜头分派任务的，然后要负责该镜头（通常是3到7秒的一个电影片段）里所有的动画效果。拉赛特会挑出一些特别的场景，他觉得里面的表演格外重要，就会派一些动画师负责个别角色在那些场景中的所有镜头。其中有一场是讲伍迪和巴斯光年在加油站的对峙。这是故事中很关键的一场感情戏。拉赛特把伍迪分配给马克·奥夫达尔（Mark Oftedal），他是个21岁的小伙子，在卡尔动画室工作三年后来到皮克斯。巴斯被分配给吉欧纳·李洛（Guionne Leroy），一个经验丰富的比利时动画师，他有着"止动"设计方面的背景。
不用笔和画桌，动画师用Menu程序给角色设计好一个理想的姿势。然后动画师构思好这些姿势的顺序，术语叫"关键帧"(key frames)，电脑程序会创建姿势把帧与帧之间衔接起来。这个过程类似于传统动画制作，一般是由高级画师来画关键帧，然后交给下属来画这些衔接的部分。
就是在动画师的工作站，在这里而不是其他地方，这些二元数据的集合体和网格状的多边形变成了有意识的个体，开始会思考、动感情。动画师要依靠自己的表演本能来创造角色。有句老话说："动画师就是演员--他们通过笔来表演。"为了获取灵感，他们要研究很多配音演员的台词，看很多录像带。《玩具总动员》里有一组塑料制的绿色大兵，每个士兵的腿都固定在一块底座上。为了能更好地展现他们的动作，一个动画师把一双运动鞋钉到一块板子上，穿着它练习这种走路方式。通常做一个镜头，动画师先从角色的身体活动开始，之后才会处理面部表情，这就迫使他们要练习只通过肢体语言来传达正确的情感。动画师精心细致的选择一点点积累起来，才有了角色所谓的生命力。我们说眼睛是人心灵的窗户，对于电脑动画角色来说也是如此，因为对眼睛的制作尤其需要关注细节。
