また、『キング・コング』に触発され、後年に至るまで幾度となく人形アニメの手法を作品に取り入れている。東宝特撮お得意の光線作画では、仕上がってきた動画に、「この光線には力がこもっていない！」と怒鳴り、セル画を廊下へ投げ捨てたというエピソードも残っている。光線の動きは、ラッシュ段階でポジフィルムに円谷自身が鉄筆で描き込み、指示していた。光線作画を担当していた川北紘一は、円谷のこのカリグラフによる指示が、光線のタメやタイミングを学ぶうえで大いに役立ったと述べている。大映映画『釈迦』で数十カットに上るアニメ合成を担当した鷺巣は、試写で円谷に「よく実写とアニメの融合を果たしてくれた」と激励され褒められたといい、また、欧州視察した先では『サンダーバード』の撮影現場を見学し、帰国してからミニチュア撮影と人形アニメの独自新案について聞かされたと語っている。
円谷特技プロ社長.
これら破格の製作体制は当然、経営を圧迫したが、円谷はあくまで特撮の品質にこだわった。円谷特技プロでは副収入の手段として、怪獣のぬいぐるみのイベント貸し出しを提案したが、円谷は「映画の大切な小道具を見世物にできない」として、これを許さなかったという。TBSなどの説得もあって、結果的にこれは円谷特技プロの経営を助けることとなり、のちのちのビジネススタイルの基となるのだが、これは円谷の本意ではなかったということである。テレビ番組を制作していても、スタンスは一貫して映画人だった。
しかし、プロダクション社長としての経営面での心理的負担は重く、加えてこの時期に糖尿病が悪化。円谷皐はこの自社作品の視聴率の動向にやきもきする毎日に心臓を痛め、グリセリンを服用するようになった円谷の姿を伝え、会社経営がその健康に悪影響を及ぼしたことは否めないとしている。
プロダクション社長となった円谷が、最晩年まで構想していた企画は、映画『かぐや姫（竹取物語）』と、『ニッポン・ヒコーキ野郎』だった。結局両者とも実現することはなかったが、円谷プロの作品には、後年まで『かぐや姫』のイメージが受け継がれ続けている。
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