Первым русским мультипликатором был Владислав Старевич. Будучи биологом по образованию, он решил сделать обучающий фильм с насекомыми.

В 1912 году Старевич снимает документальный фильм о жуках-рогачах, в частности — битву двух самцов-рогачей за самку. Во время съёмки выяснилось, что при необходимом освещении самцы становятся пассивны. Тогда Старевич препарирует жуков, приделывает к лапкам тоненькие проволочки, прикрепляет их воском к туловищу и снимает нужную ему сцену покадрово. Снятый им таким образом фильм был первым в мире кукольным мультипликационным фильмом.

В той же технике Старевич снимает вышедший в прокат в 1912 году короткометражный фильм «Прекрасная Люканида, или Война усачей с рогачами», в котором жуки разыгрывали сцены, пародирующие сюжеты из рыцарских романов. Фильм пользовался бешеным успехом у российских и зарубежных зрителей до середины 20-х годов. Покадровая техника кукольной мультипликации была тогда совершенно неизвестна, поэтому во многих отзывах сквозило изумление тем, каких невероятных вещей можно добиться дрессировкой от насекомых.

Вскоре после «Люканиды» на экраны выходят сходные по технике короткометражные мультипликационные фильмы «Месть кинематографического оператора» (1912), «Стрекоза и муравей» (1913), «Рождество у обитателей леса» (1913), «Весёлые сценки из жизни животных» (1913), которые вошли в золотой фонд мирового кинематографа. В фильме «Ночь перед Рождеством» (1913), Старевич впервые объединил в одном кадре актёрскую игру и кукольную мультипликацию.

После Октябрьской революции Старевич с семьей эмигрирует в Италию, анимация в России была парализована на протяжении многих лет. Только в конце 20-х годов советские власти начали финансирование экспериментальных студий, на которых в начале чаще всего производились короткие пропагандистские ролики.

Мультипликаторы могли экспериментировать со своим оборудованием, а также с эстетикой. Как Иван Иванов-Вано вспоминает в своей автобиографии «Кадр за кадром», это было частично из-за общей атмосферы русского авангарда, который был вокруг них, и отчасти потому, что они могли экспериментировать небольшими группами энтузиастов.

Советская графическая мультипликация возникла в 1924—1925 годах. За один 1924 год на студии «Культкино» маленький коллектив художников выпускает целый ряд мультипликационных картин: «Германские дела и делишки», «История одного разочарования» (Борис Савинков), «Советские игрушки» (реж. Д.Вертов, мультипликация А. Бушкина и А. Иванова), «Случай в Токио», «Юморески» (реж. Д. Вертов, мультипликация А. Бушкина и А. Белякова). Такая скорость стала возможной благодаря новой технике — плоских марионеток, освобождающей аниматоров от трудоёмких рисунков.

Важные фильмы этой эпохи: «Каток» (1927, И. Иванов-Вано), «Почта» (1929, М. Цехановский) и «Органчик» (1933, Н. Ходатаев).

Еще одним специалистом того времени был Александр Птушко. Он был квалифицированным архитектором, но в начале своей жизни работал в машиностроении. Когда он вошёл в отдел кукольной мультипликации Мосфильма, он нашёл идеальную среду для реализации своих механических амбиций, а также художественных.

Он стал всемирно известным с первым советским полнометражным мультипликационным фильмом «Новый Гулливер» (1935). Этот фильм изменил историю романа Джонатана Свифта в более коммунистическое направление. Он смешал в одном кадре кукольную мультипликацию и актерскую игру. В фильме есть удивительно массовые сцены с сотнями кукол, очень выразительная мимика в мультипликации, а также очень хорошая кинематографическая работа. Птушко стал первым директором новосозданной студии «Союздетмультфильм», но вскоре покинул мультипликацию, чтобы посвятить себя игровому кино. Тем не менее, даже в более поздних фильмах он использовал объёмную мультипликацию для спецэффектов, например в фильме «Илья Муромец» (1956).