Produkcja W marcu 2020 wytwórnia Metro-Goldwyn-Mayer (MGM) była blisko sfinalizowania umowy na adaptację niewydanej jeszcze powieści Andy’ego Weira Projekt Hail Mary, a Ryan Gosling miał zagrać główną rolę i być jednym z jego producentów. Za prawa do ekranizacji zapłaciła 3 miliony dolarów. W maju 2020 otrzymali angaż jako reżyserzy. W czerwcu 2020 media doniosły, że scenarzystą filmu będzie , który uprzednio napisał także scenariusz filmu Marsjanin (2015), stanowiącego adaptację powieści Weira. W 2022 MGM została kupiona przez wytwórnię Amazon Studios, która w konsekwencji zmieniła nazwę na . W maju 2024 do obsady dołączyła Sandra Hüller, został ogłoszony jako operator filmowy, zaś Amy Pascal, Lord, Miller, Weir i Aditya Sood zostali ogłoszeni współproducentami filmu. W czerwcu 2024 do obsady dołączyła .
Okres zdjęciowy rozpoczął się 3 czerwca 2024 w Wielkiej Brytanii. Zdjęcia odbywały się głównie w Shepperton Studios. Ponadto film był kręcony na w Portsmouth, w w Cambridge i przy Durdle Door (hrabstwo Dorset). Miller wspomniał, że podczas zdjęć nie były używane blue boxy.