日本是个自然资源贫乏的国家，开发燃耗低、功率高、可靠耐用的汽车对日本汽车工业来说乃是至关重要的课题。他坚守父亲丰田佐吉制订的执著的社训“潜心研究和创新，常立时代潮流之先”，决心走自主创新之路。但创业之初，他深知模仿比创造更简单，如果能在模仿的同时给予改进，那就更好。首先必须生产安全、牢固、经济、传统的汽车，而不是完全创新性的产品。在很长一段时间内，所有的丰田车都具有这样的特点。丰田也正是坚持这一特点，才不断生产出广受欢迎的国民车。
为了学习先进的技术和管理经验，被誉为“日本大批量汽车生产之父”的丰田喜一郎曾远赴美国学习亨利·福特的生产系统，完全掌握了福特的传送带思想并在丰田的小规模汽车生产中加以改造应用。丰田喜一郎以战略家的眼光，从组织汽车生产开始就注意到要从基础工业人手提高整体素质，使材料工业、机械制造、汽车零部件业与汽车工业同步发展，为汽车的大批量生产创造了必要的条件。他注重进行系统创新，摸索出了一套对汽车生产过程进行科学管理的方法。首先，将全公司的工厂结构进行了调整，实现自身结构的专业化、合理化、科学化。其次，将工厂内部的生产结构进行了调整，使其适合于专业化生产。丰田喜一郎以汽车总装厂为中心，把社会上零散的零部件厂组织起来，有计划地把自己的生产需要同他们的技术结合起来，利用外部订货的方法，实行零部件生产的扩散。另外，丰田喜一郎还创出了后来风靡全球的“丰田生产模式”。按照传统做法，汽车生产从铸件到半成品都要先入库，需要时再取货、加工，加工好的零部件每天也要依工厂生产需要办理入库、出库。按照这一程序动作，无形之中加大了库存。丰田喜一郎的创新之处在于将传统的整批生产方式改为弹性生产方式。按照丰田喜一郎的模式组织生产，工人和工厂都可得到好处：工人“每天只做必要的工作量”即可，早做完者早下班，做不完者可加班；工厂无需设置存货仓库，无需占用大量周转资金，许多外购零部件在付款之前就已被装车卖出了。丰田喜一郎为推广这一生产方式提出“justintime”（零部件应在正好需要的时间以正好需要的数量到达正好需要的位置）的理念，经后来公司副总裁大野耐一进一步发展之后，成为完善的“丰田生产i方式”。
20世纪50年代，为了在产量上超过对手日产公司，大野耐一发明了举世闻名的“看板方式”，寻找在不提高成本的前提下增加产品品种的方法。丰田拼命缩短生产线上品种更换时间和设备连续运转的时间，并且订有具体目标，即从生产一种部件到生产另一种部件的时间不能超过一分钟。对于机械的加工设备及辅助设备的位置也进行了重新调整，使其连续开机时间和更换别种产品过程的时间尽量缩短，尽量减少库存积压。另外，丰田在提高劳动生产率上也大下工夫。由“一人一个工位”变为“一人多个工位”操作，劳动生产率提高了30%～50%。为此，将机械设备进行“U”型配置。将设备与设备之间用传送带相连接，使物件传递自动化，并对工人进行专门训练，一个工人从以前只干一种活到车、磨、刨、铣样样全能。
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