斯坦·温斯顿工作室（Stan Winston Studio）为电影设计和建造了两类角色-突击队精锐士兵和外星人Gorgonites，所有这些角色都被实现为有关节的木偶。总体而言，小兵将以14个不同的角色为特色：六个突击队，七个Gorgonites和一个“ Gwendy”时尚娃娃。尽管Gwendy只需要一种木偶，但脚本中的操作要求规定，其余的13个角色中的每一个最初都应以三种配置实现：作为独立的电池供电木偶，杆状木偶和非明确表示的替身。
温斯顿摄制组在开始拍摄前五个月就开始在纸上和雕塑上设计玩具角色。由于与孩之宝（Hasbro）达成了批量生产“ 小士兵”玩具生产线的协议，并且电影的上映时间必须与该玩具生产线的首次发布同步，因此制作的各个方面都受到了同样严格的时间表。每个角色至少要有三个木偶，再加上其他插入版本，Stan Winston Studio在短短四个月内完成了200多个木偶的制作。
最初的生产计划是在蓝屏舞台上而不是在场景上用木偶拍摄大多数真人玩具场景。然后，Industrial Light＆Magic将把这些蓝屏元素合成为最终场景。但是，在制作不久后，但丁放弃了这个主意，而是采用摄影机内的实景拍摄方法，将玩具木偶放在他的布景中，与演员互动。
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