Muzyka W kwietniu 2014 roku poinformowano, że Henry Jackman skomponuje muzykę do filmu. Fall Out Boy napisał na potrzeby filmu utwór „Immortals”, który został wydany 14 października 2014 roku. Album, Big Hero 6 Original Motion Picture Soundtrack, został wydany 4 listopada przez Walt Disney Records.
Wydanie Światowa premiera filmu Wielka szóstka odbyła się 23 października 2014 roku podczas Międzynarodowego Festiwalu Filmowego w Tokio. Pierwszy pokaz filmu w 3D miał miejsce 31 października podczas Abu Dhabi Film Festival.
Dla szerszej publiczności film zadebiutował 25 października w Rosji i na Ukrainie. 7 listopada pojawił się w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Indiach. Od 14 listopada dostępny był w Meksyku. W Polsce zadebiutował 28 listopada. W grudniu pojawił się między innymi w Izraelu, Portugalii, Hiszpanii, Brazylii, Argentynie, Australii, Nowej Zelandii, Japonii i we Włoszech. W styczniu 2015 roku dostępny był w Szwecji, Wielkiej Brytanii, Turcji i Korei Południowej. W Chinach zadebiutował 28 lutego.