造型はコスモプロダクション、監修は若狭新一が担当。制作は金網幸弘を中心に行われた。当初はラドンと同じくモンスターズが担当する予定であったが、スケジュールに余裕がなかったためコスモプロへ委託され、モンスターズ代表の若狭が監修を行う形となった。手の原型のみモンスターズで制作している。
スーツアクターの顔は首元に位置しており、装甲を取り外して顔を出せる。一方で、スーツの脇部分と下半身を吊るハーネスが食い込み、スーツアクターの福田亘は常に腕がしびれていたという。足の爪は、歩行に合わせてバネで可動するよう構造となっていたが、福田はこのギミックにより爪が地面に食い込んで歩きづらかったと証言している。手の指は、スーツアクターの手ではなく針金が入っており、スタッフが形を変えている。福田は指を入れて演技することを提案したが、断られたという。特撮班助監督の鈴木健二は、メカゴジラのスーツは軽量で動きやすかったが、装着に時間がかかることを難点に挙げている。
スーパーメカゴジラは、背部にガルーダの造形物を装着しており、福田はガルーダが重く苦労した旨を語っている。合体時は、背びれのパーツを外している。
コクピットは特撮スタッフが実物大サイズのものを現場で作り、幕張に持ち込まれ、効果的に使用されている。
一部の描写にはCGを使用しており、川北は生物感の必要がないキャラクターであるがゆえにCGの質感が合っていたと述べている。
撮影・演出.
オープニングでのドックのシーンでは、カメラマンをフォークリフトのフォーク部分に乗せこれを降下させて撮影している。川北は、ドック中のメカゴジラをじっくり見せることで、メカゴジラ復活の雰囲気を盛り上げる意図があったと述べている。また、人物との合成を多用することで、メカゴジラの巨大感やメカニックとしての質感を表現している。ドックから上昇するシーンは、セットを横にして撮影している。
川北は、人がスーツに入って演じてもロボットらしくないと考え、スーパーメカゴジラではほとんど吊った状態で撮影し、合体前後での動きの差別化も意図している。一方で、人間が乗っているという設定から、人間臭い戦いを意図したことも述べている。攻撃描写では、光線ごとに火薬の色や強さ、煙の量などを変えている。