Харрихаузен увлекся анимацией после просмотра «Кинг-Конга», специальные эффекты для которого делал большой мастер кинематографических иллюзий Уиллис О’Брайен. Позднее под руководством кумира Рэй будет делать первый свой большой проект «Могучий Джо Янг», принесший О’Брайану премию «Оскар», но немалая заслуга в том была и Харрихаузена, взявшего на себя всю анимационную часть картины.
Десять лет Рэй занимается производством спецэффектов для жанровых лент, большая часть из фильмов мгновенно стирается в зрительской памяти. Совсем иной расклад ожидал одну из главных харрихаузеновских удач — трилогию о Синдбаде, начатую лентой «Седьмое путешествие Синдбада» 1958 года.
Революционные и до сих пор обаятельные специальные эффекты этих картин (сделанные в основном при помощи обожаемой кинематографистом кукольной анимации) произвели огромное впечатление не только на американскую публику, но главным образом и на советскую, где первые две картины о Синдбаде посмотрели десятки миллионов зрителей.
Чуть ли не самой запоминающейся работой классика стал пеплум «Язон и аргонавты», вышедший в разгар увлечения Голливуда античными историями. Фильм стал хитом проката, но наиболее яркой сценой в нем был бой главных героев с вооруженными мечами скелетами, считающийся эталонным примером совмещения живых актеров и кукольной анимации.
Возможно, главной победой Харрихаузена стал тот факт, что самые известные фильмы, сделанные при его участии, вышли необычайно вовремя — в конце 1950-х и начале 1960-х. Именно тогда кинотеатры впервые посещали многие будущие титаны мирового кино, невероятно впечатленные созданными им специальными эффектами, чуть ли не главенствовавшими в тех картинах, где имя Рэя Харрихаузена стояло в титрах.
Среди тех, кто и сейчас признает влияние ветерана жанрового кино, такие режиссеры, как Стивен Спилберг, Тим Бёртон (пронесший тягу к кукольной анимации через всю карьеру), Джордж Лукас, Терри Гиллиам, основатель студии Aardman Ник Парк, Сэм Рэйми (что можно заметить в «Зловещих мертвецах»), автор «Кошмара перед Рождеством» и «Коралины в Стране кошмаров» Генри Селик, Джо Данте и многие другие.
В числе других работ Харрихаузена «20 миллионов миль от Земли», «Первые люди на Луне», «Миллион лет до нашей эры» и оригинальная «Битва титанов».