Od połowy lat 40. zaczął wdrażać nowe narzędzia i zasady organizacji pracy, które później zostały nazwane Systemem Produkcyjnym Toyoty. W 1948 rozpoczął wprowadzanie systemu ssącego (ang. pull system), zainspirowany rozwiązaniami stosowanymi w amerykańskim przemyśle lotniczym w czasie II wojny światowej oraz w amerykańskich supermarketach. W 1960 wdrożył w nowym zakładzie Toyota Motomachi system kanban, nad którym pracował od lat 50. Umożliwiło to prowadzenie produkcji opartej na zasadzie just in time (JIT). W 1962 nowy system Ōno został wprowadzony we wszystkich fabrykach Toyoty, a od 1965 zaczął być on również wdrażany u kooperantów japońskiego koncernu.
W 1966 fabryka Kamigo stała się pierwszym zakładem produkcyjnym Toyoty, w którym Ōno wprowadził jidokę (autonomizację) na całej linii produkcyjnej.
W 1978 w wydanej w języku japońskim książce poświęconej Systemowi Produkcyjnemu Toyoty Ōno przedstawił po raz pierwszy klasyfikację mudy, czyli marnotrawstwa (strat) występującego w firmie produkcyjnejWyd. polskie zob.