В мультфильме 302 персонажа.

Первый анимационный фильм Pixar, выпущенный и под формат IMAX.

Во время ранних стадий разработки съёмочная группа хотела использовать оригинальные 3-D модели персонажей, которые использовались в предыдущих частях. Однако, файлы с этим моделями оказались несовместимы с новым программным обеспечением и в итоге модели персонажей были воссозданы с нуля.

Мусорщик в наушниках, который появляется в сцене, когда Вуди кажется, что его друзья в мусорном мешке, это Сид Филлипс — главный антагонист первой «Истории Игрушек». Он одет в ту же чёрную футболку с черепом и его невнятное пение под Хеви-метал исполнено всё тем же Эриком Фон Деттеном, который озвучивал его в первом фильме.

В испаноговорящих странах эпизоды, где Базз говорит по-испански, были продублированы, но не на другой язык, а на всё тот же испанский, но с соответствующим звучанием. Например, в дубляже Латинской Америки Базз в нормальном состоянии говорит на испанском с латинским наречием, а в вышеупомянутых эпизодах переходит на стандартный испанский с кастильским акцентом. Таким образом даже в испанских версиях оригинальная шутка этих эпизодов сохранена.

В каждом фильме Pixar появляется номер A113, он соответствует номеру классной комнаты, в которой учились Джон Лассетер, Бред Берд, Пит Доктер и Эндрю Стэнтон в школе CalArts. Несмотря на то, что прошло много лет, мама Энди не сменила права, которые по-прежнему на стекле ее машины в фильме «История Игрушек: Большой Побег» (2010).

По традиции, в каждом мультфильме студии Пиксар мельком появляется герой следующего мультфильма. В комнате Энди на стене при ближайшем рассмотрении можно заметить постер с Фином МакМислом, который стал новым персонажем «Тачек 2» (2011).

В трилогии «История игрушек» в каждом предыдущем мультфильме ненадолго появляется персонаж, который в последующем будет одним из ключевых. Это короткая реклама «Амбара игрушек Эла» («Al’s Toys Barn») в первом фильме, во втором фильме Эл — ключевой персонаж. Это появление кукол Барби во второй части, в третьей части Барби — один из ключевых персонажей.

Батарейки Базза произведены корпорацией «BnL» из фильма «ВАЛЛ·И» (2008).

Пчёлка на рюкзаке Бонни — это Уэлли из первого мультфильма Pixar.

Округлая, серая с белым животом, и странными ушами игрушка в доме у Бонни — Тоторо, персонаж мультфильма «Мой сосед Тоторо» (1988). Также как и в оригинальном мультфильме, игрушка не говорит, а выражает эмоции только мимикой лица, в особенности своей «фирменной» треугольной улыбкой.

Обезьяну-охранника можно заметить в сцене, где мама Энди заносит игрушки в «Солнышко», в руках у Бонни.

В одном из эпизодов персонаж Мега-Пупс сбрасывает медведя Лотсо в мусорный бак — это отсылка к фильму «Звездные войны: Эпизод 6 – Возвращение Джедая» (1983), где Дарт Вейдер так же сбрасывает своего учителя в пропасть.

В первом мультфильме, когда Энди играет игрушками в начале, он произносит фразы: «Это пес с силовым полем, а это динозавр, он ест псов с силовым полем.» Данный сценарий был использован к вступительному мультику в третьей части.

Когда клоун в доме Бонни рассказывает Вуди о Лотсо, он сказал, что «коробку с Лотсо распаковали у него на глазах», хотя было видно, что он сидел к нему спиной.