Il passera près de six mois à se familiariser avec ce nouvel univers en se promenant dans les différents départements du studio. Au terme de cet apprentissage, le montage, les effets spéciaux, les décors et le matériel cinématographique n'avaient plus aucun secret pour le jeune Welles. Dans le même temps, il visionne de nombreux films dont ceux de Jean Renoir, René Clair, Marcel Pagnol et John Ford. Lors d'un entretien accordé à André Bazin, Orson Welles déclara :

" Je n'ai subi qu'une fois l'influence de quelqu'un : avant de tourner Citizen Kane, j'ai vu quarante fois La Chevauchée Fantastique. Je n'avais pas besoin de prendre exemple sur quelqu'un qui avait quelque chose à dire, mais sur quelqu'un qui me montrerait comment dire ce que j'avais à dire : pour cela John Ford est parfait. "

Welles a choisi de tourner avec les acteurs de la troupe du Mercury Theater à la fois parce que le visage de ces acteurs était inconnu du grand public et pour leur habitude de travail : longues répétitions, multiplication des prises. Le musicien Bernard Herrmann effectue lui aussi ses premiers pas dans la composition de bande originale. Par la suite, il travaillera pour Alfred Hitchcock et composera la fameuse musique de Psychose. A 36 ans, le chef opérateur Gregg Toland, emprunté à prix d'or à George Cukor, fait figure de vétéran.

Après l'abandon de deux projets, Orson Welles entame en secret le tournage de Citizen Kane le 29 juin 1940. Il prétendra les premiers jours n'effectuer que des bouts d'essai, mais obtient rapidement l'accord de principe de George Schaefer, alors directeur de RKO. Le film se terminera le 23 octobre, avec quelques jours de retard sur le planning. Officieusement, les travaux de finition s'achèveront le 30 novembre. Les 40 heures de pellicule impressionnée vont devenir sous les doigts du monteur Robert Wise (futur réalisateur de West Side Story), deux heures de projection.

Orson Welles participe à toutes les étapes clés du travail de post-production qui va façonner l'allure finale du film : montage, effets spéciaux, élaboration de la bande-sonore. De plus la tâche lui est relativement aisée dans la mesure où la RKO est une des seules majors companies à posséder un département consacré aux effets spéciaux.