19歳で既に19貫（71kg）、20歳で20貫（75kg）、21歳では21貫（79kg）と年齢と貫目が同じ数字で増えていき、27歳で27貫（101kg）になった。巡業から帰って、稽古過多で27貫になると稽古量を減らし、場所初日には必ず「27貫500（103kg）」丁度に調整する。場所後に一息付いたことで28貫（105kg）になると、「身体に汗が貯まった」と言っては猛稽古で汗を絞り出し、体重が27貫を下回れば稽古量を減らして増量させるなど、本場所中は必ず自己ベストである「27貫500」を維持していた。栃錦は「身体が小さくても本当に強かった横綱は（自分の見て来た中では）3人。師匠である栃木山、若乃花、千代の富士だけだ」と、相撲協会理事長を務めていた当時に語っている。体重103kg（27貫500）は歴代横綱でも最軽量で、上記の逸話などから小兵力士のイメージが強いが、当時は体重が100kg未満の力士が大半であったため、中量級といえる体躯だった。栃木山の5連覇中に対戦のあった19人の関取の中で、約半分の9人が90kg台の力士だった。本人は小島貞二との対談で「現役当時は30貫あれば巨漢力士だったから自分が小さいと感じたことはなかった」と発言したことがある。しかし、その栃木山も100kgを超える体重であり、歴代横綱の中で体重が100kg未満の者は存在しない。
太刀山の繰り出す強烈な突っ張りに対抗して磨いた出足鋭い押し相撲が最大の特徴である。天竜は「立合いに自分が用心していないと（栃木山の）出足で自分の首に電気が走って痛めるほど」という。先に述べたような怪力の右手で追っ付けられた相手は、栃木山の怪力で腕が捻じ切られるのではないかと思ったという。利き手の左筈押しは栃木山の十八番で、右追っ付け・左筈押しの型になれば盤石だった。右で相手の左肘下を掴んで捻り上げてから左を浅く覗かせて返すと、腰を割ったまますり足の凄い出足で押す一点張りである。そのすり足によって土俵に土煙が舞い、勝負の決まった後には栃木山のすり足によって出来た鉄道のレールのような二本の平行線がくっきり残ったという。自身は相手のまわしを取らないかわりに相手にも自身のまわしを取らせなかったが、もし相手に取られれば必ず切ってから攻めに入った。このように栃木山は筈押しの完成者とも言われ、天竜も「相撲の型を完全に身につけた力士は栃木山が最後だろう」と認めるほど、近代相撲の開祖とも評される。幕内で2度以上対戦した力士で通算で負け越したのは太刀山（1勝2敗）と2代朝潮（1勝3敗）だけである。朝潮には5連覇中で唯一の黒星を付けられたが、これが無ければ栃木山は54連勝を達成していた。他には清瀬川敬之助を苦手とし、大関昇進後に唯一2敗（6勝）している他、2分1預がある。一方で鳳谷五郎には滅法強く、初顔合わせから2場所連続で金星を奪うなど5勝1敗とカモにし、3代西ノ海には3勝1分。大錦・常ノ花とは同部屋に所属していたことから本場所での対戦は無かったが、稽古での力量差は歴然だったという。この両者とは1922年に行われた大坂相撲との合同による「第1回国盗り大相撲」（出身地別に東西に分かれての対抗戦）で対戦し、特に9日目の大錦との全勝同士の取組は事実上の優勝決定戦として注目され、開催地が大阪ということもあって「大阪出身の大錦に花を持たせるのではないか」との周囲の予想もあったが、あっさり押し出しで勝利、千秋楽（10日目）は常ノ花も破って全勝優勝を果たした。押しの速攻は横綱土俵入りにも現れ、非常に速いものだった。この速さは弟子である栃錦に受け継がれた。
1952年5月31日には、蔵前仮設国技館で赤い綱を締めて露払いに藤島、太刀持ちに現役横綱・羽黒山政司を従えて還暦土俵入りを披露した。1959年10月3日に死去。67歳没。没後は政府より相撲界初となる勲四等瑞宝章を追贈されたほか、年寄・春日野と春日野部屋は栃錦清隆が二枚鑑札で継承した。
後に改修型が「リトル・ウィリー」と呼ばれることになる、「リンカーン・マシン ナンバー1」（Lincoln Machine No.1）は、第一次世界大戦中の、1.5mの塹壕を横断できる戦闘用の機械というイギリス帝国の必要性に応え、陸上軍艦委員会によって1915年7月から設計された。しかし単条や3条など、数種類の無限軌道の設計は失敗を重ねた。7月22日、リンカーンの「ウィリアム・フォスター農業機械会社」の取締役を務めるウィリアム・アシュビー・トリットンは、彼の設計主務を務めたウィリアム・リグビーから設計案の提示を受け、2条の無限軌道によって「トリットン・マシン」（Tritton Machine）を開発するという決定を与えた。これは延長された無限軌道と、緩衝装置の材料（それまでの4個の転輪のかわりに7個の転輪を用いた）を使うもので、部品はシカゴの「ブルロック・トラクター社」（Bullock Tractor Co.）から供給された。同社の「クリーピング・グリップ牽引車」（Creeping Grip tractor）が到着したとき、それらは非常に未完成なものだった。実質的な製造は8月11日に開始され、8月16日、トリットンは操行補助のために車輪式の尾部を装着することにした。9月9日、でき上がったリンカーン・マシン ナンバー1の試作車両は、初の走行試験をウェリントン鋳造工場の構内で実施した。無限軌道の形状が平たすぎ、旋回中の地面との摩擦が過剰であることがすぐに明らかとなった。これを解決すべく、サスペンションの一番下部の外形が、よりカーブを描くよう変更された。さらに次の問題が現れた。壕を横切るとき、履帯が垂れ下がり、それから二度と転輪に嵌らず、詰まってしまった。トリットンとウォルター・ゴードン・ウィルソン中尉は、バラタ式ベルト軌道や平らなワイヤーロープを含む、他にとりうる様々な種類の無限軌道を試した。9月22日、最終的にトリットンは、プレス加工された圧延鋼板をリンクに鋲接する仕組みの履帯と、装軌フレームの内部には、かみあわせるための一体型のガイドを考案した。この機構は、無限軌道が適所で堅固に装着されたために非緩衝式であり、1つの平面だけで作動した。しかしながら装軌フレームは、全体として、車体と連携して僅かな量の揺動を可能としている大型の軸で、本体と接続していた。このような機構は速度を制限したが、これは成功した設計であり、マーク VIII 戦車に至るまで、全ての第一次世界大戦のイギリス戦車に採用された。