横溝は、サンエックスの新入社員を対象としたデザインコンペに追い詰められている中、学生時代に描いた落書きを見てキャラクターのアイデアをひらめいた。この落書きは、現在の「たぴおか」に近いキャラクターであり、吸いにくさゆえに取り残されたひねくれものという設定である。横溝は朝日新聞の取材に対し、自分は元々前向きな性格ではなかったため、明るいキャラクターにあまり共感できなかったことと、日本人には「すみっこが好き」が多いということに気づいたことを、部屋の隅にいるキャラクターを集める理由として挙げている。この当時は見た目や色合いが派手なキャラクターが流行していたが、コンペで横溝の絵が出された際、好評を得られたため、試行錯誤を繰り返す中で現在の形に近づいていった。キャラクターの内、しろくまは「白い動物を入れたい」という考えから生み出された。初期案においては「しろくま」ではなく「うさぎのぬいぐるみの不良品」という設定だったが、社内での話し合いにより、「寒がりの白熊のほうが面白い」ということで「しろくま」に変更された。また、当初は「しろくま」をメインキャラクターに据える予定だったが、単体でのキービジュアルをみせたところ「暗い」などど不評だったため、メインキャラクターを複数登場させるという方針が取られた。一方、ぺんぎん?は社内コンペの時点からほぼ同じ姿をしている。ただし、この時点では河童を想起させるようなネーミングや設定が盛られていたものの、体色を緑色にした理由が思い浮かばなかったため、「そもそも正体不明にしてはどうか」という提案を受け、「ぺんぎん?」という名前となった。また、社内コンペの時点では「とかげ」の体色は緑色だったが、ぺんぎん?と似ていることから、その後水色に変更された。さらに、一風変わったキャラクターを出すため、「とんかつ」や「えびふらいのしっぽ」といった食べ残しをモチーフとしたキャラクターも登場した。テーマとデザイン.ただし、デザインを出すのはテーマを決めた後であり、この段階から横溝による監修が入る。プランナーを務めるサンエックスの大竹は、単にかわいいだけでなく、売ることも考慮していると公式ページの「すみっコ仕事人インタビュー」の中で話しており、「すみっコファンが、どんなものを求めているのか?使いたいのか?」という思いを念頭に置いているとも述べている。