ゴルトシュタインは陰極線の速度を測定する方法を見つけたと考えた。クルックス管内の気体にみられるグロー放電が陰極線の運動によって引き起こされているなら、管に沿って陰極線が進む方向に放射される光はドップラー効果によって振動数に変調を受けるはずである。変調の有無は放出スペクトル線のシフトを分光器を用いて検出することで確かめられる。ゴルトシュタインはL字型のクルックス管の両端に電極を設け、一方の電極からコーナーに向けてアームに沿って飛んできた光をコーナー部の分光器で観測できるようにした。まず分光器が向いている側の電極を陰極としてグローのスペクトルを測定した後、電源の配線をつなぎ変えて陰極と陽極を交代させ、電子の運動方向を逆転させた状態でスペクトルを記録し、シフト量を測定した。しかしゴルトシュタインはシフトを検出することができず、陰極線の移動速度は極端に遅いと解釈せざるを得なかった。現在理解されているところでは、クルックス管のグロー光を発しているのは電子そのものではなく、電子と衝突した気体原子である。原子は電子の数千倍の質量を持つため、その運動は電子に比べて非常に遅い。ドップラーシフトが検出できなかったのはこれが理由である。
1886年にゴルトシュタインは、陰極に穴を穿つと陽極と逆側の口からぼんやりした光を放つものが流れ出すことを発見した。この「陽極線」に電場をかけると、陰極線とは逆に負電荷を帯びた極板に引き付けられた。陽極線の正体は陰極に引き寄せられた陽イオンのビームであった。ゴルトシュタインはこれを「カナル線」（"canal ray"）と名付けた。
ジャン・ペランは陰極線それ自体が負電荷を持っているのか、あるいはドイツ説のように電荷のキャリアが別に存在するのかを突き止めようとした。1895年、ペランはクルックス管に「捕獲器」（"catcher"）を取り付けた。これは両端が閉じたアルミニウム筒で、陰極に向いた側に小さい穴が開けられており、陰極線を捕えられるようになっていた。捕獲器は検電器と接続され電荷を測定することが可能だった。その結果、負電荷が検出され、陰極線が負の電気を持つことが確かめられた。
クルックスは陰極線の経路上に小さい羽根車を取り付け、陰極線が当たると車が回転することを発見した。回転は陰極から離れる向きだったことから、ビームが陰極から発していることが示唆された。クルックスはこの現象から陰極線が運動量を持っており、したがって質量を持つ粒子だと結論した。しかし後になって、羽根車が回るのは粒子（電子）の運動量のためではなく、ラジオメーター効果のためだと判明した。すなわち、羽根の表面で陰極線が当たっている部分が熱を帯び、熱で膨張した気体が羽根を押すというものである。これを1903年に実証したのはトムソンである。トムソンは計算により、羽根車に当たっている電子の運動量では毎分1回転というゆっくりした回転しか起こせないことを示した。クルックスの実験が示していたのは、単に陰極線が物体表面を加熱することができるということである。
1992年10月4日から1994年12月25日までフジテレビ系で『ちびまる子ちゃん』の第1期と第2期の間の放送休止時期に放送された。全112話。最高視聴率は、1994年12月18日放送の23.7%。平均視聴率は18.2%。大概のアニメは外部のプロダクションが著作を持っているが、このアニメは『クマのプー太郎』、『信長協奏曲』と同様、フジテレビが完全自社製作で放送していた。1993年には、劇場版『ツヨシしっかりしなさい ツヨシのタイムマシーンでしっかりしなさい』が公開され、後にVHSとLD化された。併映は『劇場版美少女戦士セーラームーンR』。テレビアニメ版のエピソードの一部は『虎男さんのお気に入り』を基にしており、『虎男さんのお気に入り』からの登場人物も登場している。このほかにも、『ツヨシもっとしっかりしなさい』のエピソードを原作とした回もあり、たとえば第85話の「猫は小判!?」は『ツヨシもっとしっかりしなさい』の単行本未収録エピソードを基にしている。また、原作ではツヨシが未成年者でありながら飲酒・喫煙をする場面が多いが、アニメではそのような場面は修正され、ツヨシが飲酒ができないと発言する場面が追加された。アイキャッチはパラパラ漫画で、壁に掛かっている紙を誰かが捲って破り、ツヨシが恐竜に扮した恵子に食べられて吐き出される（第1話 - 第13話）→ツヨシがジョウロで花を咲かせていると恵子、美子、典子が咲いてツヨシが捕まる（第14話‐第30話）→勇者に扮したツヨシが城にいる姫に扮した舞のところに行き花束を出す→司が主役の座を奪おうと「ツカサしっかりしなさい」とタイトルを出した直後にツヨシにフェードアウトさせられてツヨシがタイトルを訂正するが、ツヨシの名前のところはケイコが寝ており、ツヨシがずっ転ぶ→井川家の女性陣が酒をたくさん飲んでおり、金がなくなり困るツヨシ、右下にいたケイコとなっている（第77話 - 111話）。次回予告はツヨシと美子が担当。ツヨシが次回に関する内容を話す→美子がアニメタイトルを言う→ツヨシが次回のサブタイトルを紹介→美子が「お楽しみに」と締めるという流れになっている。アニマックスの再放送では第11話、第34話の次回予告がカットされており、他にも第55話、第58話、第59話、第60話、第88話、第89話、第92話の次回予告がツヨシが次回のサブタイトルを紹介→美子が「お楽しみに」と締めるところまで短縮されている。第111話のみエンディング後。BGMはその時期に流れている使用されているオープニングテーマを使用。