大怪獣ガメラ
ガメラは回転して飛ぶ設定のため、湯浅らは「ガメラをどう飛ばすか」と頭を抱えたといい、回転して飛ぶ際に甲羅がペコペコではよじれるから」と、甲羅の芯にジュラルミンが入れられた。このため、ぬいぐるみは異常に重くなり、灯台襲撃のシーンでは台車に載せて引っ張らなければ撮影できなかったという。撮影途中からは軽量化が図られて手直しされたが、胴体には鉄骨が組み込まれ、わざと手足が動かしにくいよう作られていたため、重さは60キログラムほどあったという。演技者は蓋のようになった甲羅を外し、中に入る仕組みだった。当初は甲羅の四隅をボルトで留める仕掛けだったが、危険なためにフックを使い、ボルト2個で留めるよう改良された。
円盤状になって空を飛ぶガメラは、3尺ほどのミニチュアが用意された。ミニチュアによる噴射火炎の色は、撮影時には赤色だった。このミニチュアは、点火して飛び上がるシーンでは毎回、噴射熱によりピアノ線が切れてしまった。築地は「もうちょっとというところでストーンと落ちる。本当にタイミングなんですよ」と当時の苦労を語っている。ロングのカットではアニメーションが使用されたが、出来栄えと迫力から、これも湯浅の意見で次作からは遠近ともミニチュアを用いている。
ガメラ本体も、頭や手足の引っ込むものや遠景用のものなど、八木らによって大小さまざまなミニチュアが作られた。モーター仕込みで手足の動くミニチュアは、『対ジグラ』まで使われたという。
「ガメラ」の名付け親は、大映社長の永田雅一である。当初、プロデューサーの斉藤米二郎は本作品の題名を『火喰い亀 東京襲撃』と仮題したが、肝心の怪獣の名前がどうにも思いつかなかった。これに永田が怒って「むこうがゴジラなら、こっちはガメラや!」と独断で命名すると、担当重役が「ゴジラにガメラでは似過ぎている」と反対するが、永田は「そんなことゆうてるから駄目なんや!」と一喝。結局、永田社長が怪獣「ガメラ」の命名者となった。
永田は「ガメラは哀愁がないといけない」、「子供たちが観て『怪獣がかわいそうだ』とか哀愁を感じないといけない、子供たちの共感を得ないとヒットしない」と主張していたといい、永田のこの意見には斉藤も感心したという。永田はまた斉藤を社長室に呼びつけて「ガメラを泣かせろ」と指示してきたため、斉藤は現場と板挟みになって大変だったと語っている。