模型和微缩模型的使用以及开创性的CG制作，是《星际迷航》电影系列标志性的视效处理方法。其中不少太空场景为全CG制作，包括一艘敌舰的「现形」效果和一个即将死亡的角色的衰变过程。针对两艘宇宙飞船在太空中相撞的经典时刻，数字王国巧妙地将模型和CG动画相结合。

片中「我的出生」一幕由数字王国以全CG打造，包括呈现生命雏型的进化、恐龙的兴亡以及几个世纪在极短时间内的快速流逝。

克桑德·凯奇（Vin Diesel饰）遭遇雪崩、驾板逃离，以及驾驶机车飞越爆炸谷仓的镜头由数字王国完成视效制作。两组镜头均使用了大量合成技术，以将演员的头部置入画面中。

数字王国负责制作片中所有时光旅行和时间推移的场景，其中部分结合了实拍片段，其余则完全经由CG打造。当亚历山大博士（Guy Pearce饰）利用其发明的时间机器穿越时空时，他周边的世界从一个季节迅速转变为另一个季节，从一个世纪迅速穿梭到另一个世纪，而CG制作的建筑物和地标同样随着时间的流逝经历着光速般的兴衰变换。

借助自主研发的软件，数字王国再现了越南战争的山峦地形。片中直升机飞近丛林中军队的一幕同样通过CG制作完成，数字导弹和烟道的置入则为画面增加了真实感。

利用联动数学算法的3D动画，数字王国将片中纳什（Russell Crowe饰）的「美丽心灵」可视化。数字王国还将CG 树叶添加在校园里的树上，场景从而由秋季转换为夏天；与此同时，通过向干燥浴缸中注入CG水，以营造婴儿遭遇溺水的惊险画面。

数字王国打造了片中令人难忘的涉河一幕：当精灵公主阿尔文（Liv Tyler饰）在布鲁南渡口指令河流升起后，迎面冲来的群马被卷进漩涡之中。该组镜头借助数字王国获奖软件STORM及FSIM完成了立体和流体模拟效果。

电影结尾，Tom Cruise饰演的大卫·阿梅斯在绿幕前拍摄了乘坐乘降机登上摩天大楼天台的镜头。而当他到达屋顶，准备纵身跳下时，男主角被克劳德·莫奈画作中的「香草的天空」所包围。在这个过程中，数字王国利用CG技术将绿幕替换为外部风景，呼应片名的场面同样由CG制作而成。

数字王国通过自己的创新将蓝屏舞台变成了神奇的 「Whoville 」村，通过在背景环境中添加山脉、云彩和日落，这一环境得到了进一步增强。 从山顶上的雪橇摇摇欲坠开始，随后坠落到下面的村庄的片段，展示了动画和合成技巧。

CG效果结合模型及缩影模型，呈现了载人飞船在充气缓冲系统协助下登陆火星的画面；而额外的场景延展创造了位于火星上的幻觉；恐吓飞船船员的机器人同样经过动画制作而成。