Für die Herstellung von Puppenwagen werden verschiedene Holzarten verwendet. Die meisten Holz-Puppenwagen bestehen aus massivem Buchenholz. Buche ist besonders stabil und strapazierfähig. Das Holz lässt sich aber trotzdem unter heißem Wasserdampf biegen. So entstehen weiche, geschwungene Formen an den Holz-Puppenwagen. Das von Natur aus rötliche Holz kann, wie alle anderen Hölzer auch, gebeizt, lackiert oder lasiert werden. Je nach Wunsch wird das Holz auf unterschiedliche Art und Weise bearbeitet. Es muss mindestens mit Öl und Bienenwachs gepflegt und versiegelt werden. Diese Pflege muss regelmäßig erneuert werden, ist aber sehr umweltschonend. Holz kann mit Farbe gebeizt werden oder das Beizen erfolgt, um die natürliche Beschaffenheit des Holzes hervorzuheben. Ähnlich wie beim Beizen ist bei einer Farblasur noch die ursprüngliche Holzstruktur erkennbar. Lackierte Holz-Puppenwagen versiegeln die Poren des Holzes und lassen eine gleichmäßige, glatte Oberfläche entstehen. Weitere häufig verwendete Holzarten für Puppenwagen sind Ahorn, Linde und Esche. Puppenwagen aus Ahornholz gehören zu der gehobenen Preisklasse, sind jedoch haltbarer als andere. Ahornholz hat eine helle Färbung und kann sehr alt werden. Linde eignet sich sehr gut für stark verzierte Puppenwagen, während Esche sehr elastisch und stark beanspruchbar ist. Puppenwagen aus Holz sind deutlich edler und haltbarer als die günstigeren Modelle aus Kunststoff und daher uneingeschränkt vorzuziehen.