Свою карьеру в кино Рэй Харрихаузен начал в 1949 году. Его дебютом на поприще постановки спецэффектов для кино стала картина «Могучий Джо Янг», которая была удостоена премии «Оскар».
Самымой известной лентой, к созданию которой Рэй Харрихаузен приложил руку, стала трилогия про Синдбада-морехода. В первом фильме 1958 года «Седьмое путешествие Синдбада» он выступил как автор спецэффектов и продюсер, а в последующих двух ― «Золотое путешествие Синдбада» 1974 года и «Синдбад и Глаз тигра» 1977 ― еще и в качестве автора сценария.
Рэй Харрихаузен сотрудничал с такими известными студиями, как Warner Brothers Pictures, Columbia Pictures и 20th Century Fox. Последней его крупной работой стала картина «Битва Титанов», выпущенная в 1981 году.
В 1992 году Рэй Харрихаузен был удостоен специальной премии «Оскар» ― Наградой имени Гордона Сойера, которую присуждают инжинерам-изобретателям, внесшим своими техническими новшествами большой вклад в развитие мирового кинематографа.