C'est sur les conseils de son mentor et ami, Jim Henson, créateur du "Muppet Show", que Frank Oz accepta d'interpreter, dans L'Empire Contre-Attaque, le personnage de Yoda, dont il fait I'un des protagonistes les plus originaux et les plus attachants du film. 

Marionnettiste professionnel dèes l'âge de 12 ans, Frank Oz a apporté une contribution majeure aux émissions des Muppets, où il créa notamment la délicieuse Miss Piggy qui fait maintenant partie du folklore de millions d'enfants. Conseiller artistique et vice-président de la Henson Associates, il coréalisa en 1982 avec Jim Henson Dark Crystal, où il tenait également le rôle d'Aughra, la gardienne des secrets et celui du Chambellan. 

Il a joué a New York dans plusieurs spectacles expérimentaux et a fait de courtes apparitions, à visage découvert, dans Blues Brothers et Le loup-garou de Londres, de John Landis. 

Il a également signé la mise en scène de l'adaptation au cinéma de la comédie musicale La petite boutique des Horreurs en 1986, puis Le plus escroc des deux en 1988, What About Bob ? et plus récemment Fais comme chez toi.