Người Nhện: Vũ trụ mới
Sản xuất > Thiết kế và hoạt họa

Toàn bộ phần hoạt họa của Người Nhện: Vũ trụ mới do Sony Pictures Imageworks phụ trách; công ty này trước đây cũng đảm nhiệm vai trò tương tự với gần như toàn bộ các phim hoạt hình của Sony Pictures Animation, cũng như phần kỹ xảo hình ảnh cho tất cả các phim điện ảnh Người Nhện trước đó. Theo lời Lord và Miller, họ muốn bộ phim tạo ra cho người xem cảm giác như đang "bước vào trong một cuốn truyện tranh," và rất háo hức được kể lại câu chuyện theo cách mà họ tin rằng không bộ phim người đóng nào có thể làm được. Đồng tình với quan điểm trên, Persichetti cho rằng hoạt hình chính là phương pháp hiệu quả nhất để vinh danh những cuốn truyện tranh, qua đó cho phép đội ngũ sản xuất chuyển thể công nghệ vẽ truyện tranh đã 70 năm tuổi sang ngôn ngữ điện ảnh. Mất tới một năm để hai nghệ sĩ hoạt họa có thể tạo ra một đoạn phim dài 10 giây phản ánh đúng tầm nhìn của các nhà sản xuất; và công tác hoạt họa cũng bắt đầu từ đây. Trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển, ba đạo diễn của phim đã làm việc với một nghệ sĩ hoạt họa duy nhất là Alberto Mielgo để xây dựng phần hình ảnh cho tác phẩm. Số lượng nghệ sĩ hoạt hoa nhanh chóng tăng lên 60 trong suốt quá trình sản xuất. Và sau khi họ nhận ra rằng tác phẩm không thể theo kịp tiến độ đề ra với một lượng nhỏ nhân sự như vậy, con số này đã nhanh chóng tăng lên đến 142 nghệ sĩ hoạt họa cho tới tháng 8 năm 2018. Có lúc thậm chí đã có tới 177 nghệ sĩ hoạt họa tham gia dự án, nhiều hơn gấp đôi một dự án phim hoạt hình bình thường. Đây là đội ngũ họa sĩ lớn nhất mà Sony Pictures Imageworks từng sử dụng cho một phim điện ảnh do hãng sản xuất. Toàn bộ công tác hoạt họa được hoàn thành trong tháng 10 năm 2018.
Công nghệ CGI trong phim được kết hợp với "phương pháp vẽ đường nét, cách tô màu, vẽ chấm cũng như nhiều phương pháp vẽ truyện tranh khác," để tạo cảm giác như phim được vẽ bằng tay, mà điều này Miller miêu tả là "muốn biến [tác phẩm] thành một bức tranh chân thực." Các họa sĩ thực hiện điều này bằng cách xuất khung hình từ các nghệ sĩ hoạt họa CGI và vẽ đè hình 2D lên trên, với mục tiêu biến mọi khung hình của bộ phim "trông giống như một khung truyện." Lord miêu tả phong cách hoạt họa này là "hoàn toàn cách mạng," và giải thích rằng phần thiết kế là sự kết hợp giữa phong cách riêng của Sony Pictures Animation với gu thẩm mỹ của các họa sĩ truyện tranh như Sara Pichelli (một trong hai người đã sáng tạo ra nhân vật Miles Morales) và Robbi Rodriguez. Để tạo cho tác phẩm cảm giác giống truyện tranh hơn, phần hoạt hình sẽ không sử dụng hiệu ứng làm mờ chuyển động, mà thay vào đó sẽ là một phương pháp hoạt họa chuyển động cổ điển được gọi là "motion smear", vốn được sử dụng lần đầu trong phim ngắn The Dover Boys (1942) thuộc loạt phim Looney Tunes. Tốc độ khung hình của tác phẩm rơi vào khoảng từ 24 tới 12 hình một giây. Các nhà sản xuất cho biết hiệu ứng này khiến phần hoạt hình trở nên "giòn" hơn. Đôi lúc, hai tốc độ khung hình được sử dụng trong cùng một phân cảnh, ví dụ như cảnh Miles và Peter Parker bay lượn trong rừng; Miles được hoạt họa với 12 khung hình để thể hiện sự thiếu kinh nghiệm, trong khi Parker được hoạt họa với 24 khung hình để cho ra chuyển động mượt mà hơn. Nhằm tạo chiều sâu cho hình ảnh, một phương pháp hoạt hình khác đã được sử dụng là phương pháp làm lệch màu sắc; đó là khi màu sắc bị đặt lệch so với nét hình, cũng giống như màu mực bị in lệch trong những cuốn thuyện tranh truyền thống. Một số phương pháp khác để khiến phần hình ảnh giống với phong cách truyện tranh hơn được sử dụng bao gồm việc dùng halftone và các chấm Ben Day để tạo màu sắc, tông nền; sử dụng màu gradient cùng các đường vẽ gạch đan chéo để tạo khối và đổ bóng; sử dụng chấm Kirby Krackle để miêu tả nguồn năng lượng; sử dụng các vệt gạch chuyển động để miêu tả chuyển động; và sử dụng các từ tượng thanh trên các khung hình để thể hiện âm thanh và chuyển động.
Thay vì sử dụng các nguyên tắc chuyển động trong hoạt hình như nén và dãn, các nhà làm hoạt hình đã tạo ra các phiên bản thay thế, "vậy nên nó trở nên khác biệt về mặt kết cấu cũng như cảm xúc, nhưng vẫn đạt được cùng một mục đích — để tạo được cảm giác về sức nặng, sự lấy đà, sự va chạm hoặc thứ gì đó tương tự." Các phong cách truyện tranh khác nhau được sử dụng xuyên suốt bộ phim qua các nhân vật khác nhau, với phần hoạt hình của Spider-Gwen được dựa trên thiết kế trong bộ truyện tranh về cô, phần hoạt hình của Spider-Man Noir thì mang phong cách trắng đen, còn phần hoạt hình của Spider-Ham lại theo cách vẽ "biếm họa" nhất có thể. Cựu họa sĩ Disney Shiyoon Kim tham gia với vai trò thiết kế nhân vật nói chung, trong khi đó Craig Kellman đảm nhiệm phần thiết kế phóng đại của Spider-Ham. Justin K. Thompson tham gia đội ngũ với vai trò thiết kế sản xuất, sau màn hợp tác trước đó với Lord, Miller và Sony Pictures Animation cho thương hiệu Cơn mưa thịt viên. Danny Dimian, người từng làm việc trong dự án Người Nhện (2002) và phần phim Cơn mưa thịt viên đầu tiên khi còn là nhân sự tại Imageworks, đảm nhiệm vai trò giám sát kỹ xảo hình ảnh cho tác phẩm. Ông cũng so sánh phương pháp tiếp cận của Sony cho Người Nhện: Vũ trụ mới với tác phẩm Người vô hình năm 2000. Nhà đồng đạo diễn hoạt hình Patrick O'Keefe cho biết việc thể hiện phong cách độc đáo của mỗi Spider-Man trong phim giống như thể đang "thực hiện năm bộ phim [khác nhau] vậy." Các tập truyện tranh xuất hiện trong phim được thiết kế theo cách kết hợp các bản vẽ của Steve Ditko và John Romita Jr.. Bìa truyện tranh cho phiên bản Peter Parker của Chris Pine do Keith Pollard đảm nhiệm; bìa truyện tranh cho phiên bản Peter Parker của Jake Johnson do Erik Larsen thể hiện; Sara Pichelli, nhà đồng sáng tạo của nhân vật Miles Morales, cũng đóng góp các tác phẩm tranh của mình cho bộ phim.
Các đạo diễn đều cho rằng Người Nhện: Vũ trụ mới sẽ là một trong số ít các tác phẩm mà khán giả thực sự "cần" phải xem dưới định dạng 3D vì các yếu tố hoạt hình vẽ tay được thiết kế riêng cho bộ phim sẽ tạo nên một trải nghiệm xem phim độc nhất vô nhị; Persichetti miêu tả trải nghiệm nầy giống như sự kết hợp giữa hiệu ứng từ một chiếc máy ảnh đa mặt phẳng vẽ tay lỗi mốt và môi trường thực tế ảo hiện đại. Một phân cảnh trong căn hộ của Aaron Davis có cho thấy một bức hình của Donald Glover ở nền cảnh; đây là chi tiết tri ân nỗ lực của Glover trong chiến dịch của người hâm mộ với mong muốn nhìn thấy một Spider-Man da màu trên màn ảnh, cũng như để nhắc tới một phân cảnh trong tập "Anthropology 101" của loạt phim truyền hình Community, khi nhân vật Troy Barnes của Glover tỉnh dậy trong bộ đồ ngủ hình Spider-Man.