デザインは井上章、造型はエキスプロダクション。八木正夫を中心に、白熊栄次らによって人の入るタイプのぬいぐるみが、羽根を拡げたタイプと畳んだタイプの二体造られた。当初は腹周りの段差が二段しかなかったが、「迫力に欠ける」との意見で撮入前に蛇腹状に修正された。鈴木昶によって目と耳に電飾が仕込まれ、体色塗装は村瀬継蔵が行っている。『ガメラ対ギャオス』の特撮.前作に続いて、特撮シーンの撮影には特殊造形スタッフのエキスプロが全面協力しており、怪獣の機電関係やミニチュアの操演などを担当している。このギャオスの超音波メスで車を両断されながらもなおもこれを走らせ、特ダネに拘る中日新報記者のギャグシーンがあるが、この「真っ二つになった自動車」は、東京モーターショーに出展されていたトヨタ自動車の内部展示用の車両を、脚本担当の高橋二三が見つけてきて借りたもの。左右それぞれの切断車体を戸板に載せ、補助輪を付けて走らせた。湯浅監督によると、あまりの記者魂に、ギャオスが「恐れ入りました」と頭を下げるシーンは公開時、劇場でも大爆笑だったという。撮影は「小金井自動車試験場」前で行われ、以後、湯浅らはこの場所を「ガメラ街道」と呼んでいたそうである。ギャオスの巣穴に続く洞窟は井上章が作ったが、監督の湯浅は「奥行きが足りない」と井上とケンカしたという。予算節約のためこのセットは手直しして、ギャオスが脚を再生するシーンの巣穴に再利用した。ギャオスからの避難場所として中日球場が登場するが、実際はこのロケは当時大映系列の東京オリオンズ本拠地の東京スタジアムで撮影されたもので、それを実際の中日球場の映像(広告看板や得点掲示板など)と合成されて作られた。外野席で上空を見上げる避難民のロングショットは作画。内野グラウンドの避難民のアップショットは大映撮影所内の空き地である。ギャオスがのぞく新幹線線路の土手は多摩川土手で撮影した。「土手つなぎ」という手法を使い、土手のラインを境に合成マスクを切っている。