Historia powstania Kimagure Orange Road zostało zlecone przez magazyn „Shūkan Shōnen Jump” po odrzuceniu wcześniejszej pracy Matsumoto zatytułowanej Spring Wonder. Przed powstaniem tej mangi Matsumoto stworzył kilka krótkich historii, które później zostały opublikowane w zbiorze pod tytułem Graffiti. Matsumoto później stwierdził, że Kimagure Orange Road była pierwszą serią łączącą elementy science fiction i komedii romantycznej.
Matsumoto i jego trzech lub czterech asystentów pracowali w jednopokojowym mieszkaniu, przy czym mangaka twierdził, że czasami musiał pracować w łazience z powodu braku miejsca. Jednym z jego asystentów był Kazushi Hagiwara, który – wedle plotki – odpowiadał za upiększenie kobiecych postaci w mandze.
Główny bohater, Kyōsuke Kasuga, wydaje się być wzorowany na samym Matsumoto, który powiedział: „Jego natura zawsze była moją własną”. Fikcyjne miasto, w którym toczy się akcja serii, położone jest na południe od Tokio i jest w znacznej części wzorowane na dzielnicach Umegaoka, Gotokuji i Shimokitazawa w okręgu Setagaya. Innym charakterystycznym miejscem, jakie pojawia się w serii, jest park, w którym Kyōsuke i Madoka po raz pierwszy spędzają ze sobą czas poza szkołą.