Podobnie jak w przypadku opery Madame Butterfly (1904) Puccini chciał odtworzyć regionalną muzykę, przez co studiował literaturę na temat muzyki chińskiej. Baron Edoardo Fassini-Camossi, były włoski dyplomata w Chinach, podarował Pucciniemu pozytywkę, która grała chińskie melodie. Puccini włączył trzy z tych melodii do swojej opery m.in. utwór ludowy Mò Li Hūa, który stał się leitmotivem dla Turandot. Cztery inne inspiracje zostały zaczerpnięte z książki Chinese Music J. A. van Aalsta.
W trakcie prac nad partyturą Puccini myślał nad idealną obsadą, która pasuje do jego opery. W roli Liù miała wystąpić Gilda Della Rizza, a postać Turandot miała zagrać Maria Jeritza. W Kalafa miał wcielić się Beniamino Gigli albo Giacomo Lauri-Volpi, jednak oboje byli związani kontraktem z nowojorską Metropolitan Opera. Ostatecznie z różnych powodów żadna z tych osób nie wystąpiła podczas prapremiery.
W 1923 roku Pucccini zaczął narzekać na ból gardła. Po diagnozie raka gardła w stadium nieuleczalnym kompozytor udał się na eksperymentalną radioterapię w Brukseli. Puccini zmarł 29 listopada 1924 roku na skutek powikłań dzień po operacji. W trakcie ceremonii pogrzebowej w Mediolanie Toscanini dyrygował muzykę żałobną z Edgara, drugiej opery Pucciniego.