キャラクターアニメーションを制御する最も主流の方法である。状態は「待機」「歩き」「ジャンプ」といったポーズで、遷移は速度やジャンプフラグなどの変数で制御される。条件が成立すると、マシンは唐突に切り替わるのではなくクロスフェードで次の状態へ滑らかに移る。
ボックスと矢印のグラフを広めたのはUnityのAnimator Controller（Mecanim、2012年）で、UnrealのAnimGraphも同じ発想を受け継いでいる。本質的には、アニメーション向けに特化した通常の有限状態機械であり、上半身と下半身が別々のマシンを持てるようレイヤーとして重ねることも多い。