W filmie pojawia się dwanaście głównych postaci oraz przedstawiciele trzydziestu różnych gatunków dinozaurów, co oznaczało nie lada wyzwanie dla animatorów. Mark Austin, twórca wielu brytyjskich filmów reklamowych i były ekspert studia ILM, zajął się głównym bohaterem "Dinozaura", Aladarem.
Mark Austin mówi: To był ciężki orzech do zgryzienia. Iguanodon to bardzo ociężałe zwierzę, które nie porusza się zbyt szybko. Poza tym jego oczy są znacznie oddalone od ust, więc nadanie jego twarzy odpowiedniego wyrazu było prawie niemożliwe, dlatego chciałem, aby widz skoncentrował swoją uwagę na oczach Aladara, a nie na ruchu warg – to one stanowiły o sukcesie tej postaci. Scena, w której Aladar płynie w kierunku stałego lądu i nagle odwraca się, by spojrzeć, jak płonie jego rodzinna wyspa, napawa mnie prawdziwą dumą. Reżyserzy chcieli, by widz zdawał sobie sprawę, że bohater odczuwa głęboki smutek po utracie domu, mimo iż nie mówi przy tym ani słowa. To było prawdziwe wyzwanie, ale ostateczny rezultat naszej pracy był zdumiewający. Dzięki takim scenom wierzę, że kiedy ludzie będą oglądać ten film za 50 lat, nadal nie będą mogli wyjść z podziwu.
Joel Fletcher przeniósł na ekran czułą i obdarzoną silną wolą Neerę. Jak mówi: Z pewnością niełatwo było przekazać widzowi, że ogląda samicę dinozaura. Wymagało to przydania jej ruchom płynności i gracji. Może to zabrzmi śmiesznie, ale próbowaliśmy sobie wyobrazić, jak wyglądała by Audrey Hepburn, gdyby była dinozaurem. Uczynienie z tego potężnego jaszczura łagodnej istoty rzeczywiście sprawiło nam dużo kłopotów, choć z czasem przywykliśmy do takiego stylu pracy.
Dla Fletchera, który zyskał uznanie pracując nad "Miasteczkiem Halloween", porzucenie animacji tradycyjnej na rzecz komputerowej nie było łatwym doświadczeniem: To kompletnie nowa technologia, choć wiele ją łączy z tradycyjną animacją. W obu przypadkach pracuje się z trzema wymiarami, tyle że przestrzeń w komputerze nie istnieje naprawdę. Zasadnicza różnica polega na tym, że w przypadku animacji poklatkowej musisz pogodzić się z pewnymi niedociągnięciami. Model komputerowy można natomiast udoskonalać aż do osiągnięcia idealnego rezultatu.
Kron, bezwzględny przywódca stada, ożył dzięki staraniom Eamonna Butlera. Butler mówi: Nigdy nie postrzegałem Krona jako typowego disneyowskiego złoczyńcy, a raczej jako kogoś bardzo silnego, ambitnego i absolutnie przekonanego o swojej racji. Kron postrzega Aladara jako zagrożenie dla istniejącego porządku, ale prawda jest taka, że zaślepia go ułuda władzy nad stadem. Pod wieloma względami jest bohaterem tragicznym, ponieważ głęboko wierzy, że jego droga jest jedyna i słuszna. Stąd nasze starania, aby ruchy przywódcy oddawały jego filozofię życiową na tyle subtelnie, by nie zrazić do niego widza. Pierwszy krok w procesie animacji to zbudowanie samego szkieletu w niskiej rozdzielczości. Dzięki temu animator otrzymuje podstawowe informacje o masie i ciężarze danej postaci. W końcu maszyna jest tylko narzędziem w rękach tych, którzy posiadają talent i wyobraźnię. Sam komputer nigdy nie nada postaciom ujednoliconego wyglądu i emocjonalnej głębi.
Lojalnego przybocznego Krona, Brutona, animował Dick Zondag. Zondag, który poświęcił ponad rok swojego życia na pracę nad scenariuszem, zakochał się w możliwościach, jakie zaoferowała mu grafika komputerowa. Jak mówi: Zajmuję się tradycyjną animacją poklatkową od 1982 roku, ale dopiero teraz miałem okazję animować postać generowaną komputerowo. Za każdym razem, kiedy kończyliśmy daną scenę, bardzo długo przyglądałem się rezultatom naszej pracy, a były one wprost zdumiewające. Bruton gra w filmie dość istotną rolę. Jego zadaniem jest słuchanie poleceń Krona i utrzymywanie porządku w stadzie. Jest lojalnym starym wiarusem, ale stopniowo zaczyna podzielać punkt widzenia Aladara. W końcu widz nie ma innego wyboru jak tylko go polubić. Bruton nie ma dłoni, nie gestykuluje więc, a wszelkie uczucia wyraża oczami.
Mike Belzer, ekspert od techniki poklatkowej i były współpracownik Tima Burtona, również nie doświadczył większych problemów przy zetknięciu się z komputerowo generowanymi obrazami. Przypadło mu w udziale animowanie ruchów Baylene. Ważąca ponad 70 ton Baylene jest największym z pokazanych w filmie dinozaurów. Ma prawdziwą klasę - mówi. W ramach przygotowań Belzer i jego współpracownicy studiowali sposób poruszania się słoni i żyraf. Budowa ich ciała ma bowiem wiele wspólnego z budową ciała brachiozaurów.
Towarzyszkę Baylene, styrachozaura Eemę, animował Greg Griffith, który mówi: Nie była to łatwa postać dla animatora. Eema ma niezbyt wyrazistą twarz, a w wielu scenach musi wyrażać złożone emocje.
Za animację lemurów odpowiedzialni byli: Trey Thomas (Plio), Tom Roth (Yar), Bill Fletcher (Zini) oraz Larry White (Suri). Larry White, disneyowski specjalista od animacji tradycyjnej, tak mówi o swojej pracy: Uwielbiam rysować, ale praca nad poszczególnymi ruchami pozwala mi bardziej skoncentrować się na środkach wyrazu cyfrowych postaci. Z drugiej strony istnieją pewne minusy pracy z komputerem, problemy natury technologicznej. Eric (Leighton) służył nam nieocenioną pomocą. Praca z nim to była sama przyjemność.
White i jego towarzysze spędzili długie godziny w ZOO i przed ekranem telewizora, aby dowiedzieć się jak najwięcej o mimice i ruchach lemurów. Trey Thomas odbył nawet podróż na Madagaskar, aby nakręcić własny film wideo z życia tych przyjaznych stworzeń. Larry White mówi: Animacja lemurów oznaczała dla nas wiele nieprzespanych nocy, gdyż są to niezwykle ruchliwe zwierzątka i wymagają przyjmowania niezwykłych punktów widzenia. Jeśli chodzi o Suri, to próbowałem wydobyć z niej dziecinną niewinność, a jednocześnie podkreślić naturalność jej zachowań.
