11 lipca 2017 roku Tarantino ogłosił, że ukończył prace nad pisaniem scenariusza do swojego filmu, opowiadającego o morderstwach grupy Charlesa Mansona. Gdy Harvey Weinstein, z którym Tarantino współpracował przez całą karierę, został oskarżony o wykorzystywanie seksualne, reżyser zerwał powiązania z producentem. Tarantino zaczął szukać nowego dystrybutora, którym ostatecznie zostało Sony Pictures Entertainment. Stanowisko producentów zajęli natomiast David Heyman i Shannon McIntosh.
Casting 11 lipca 2017 poinformowano, że reżyser spotkał się z Margot Robbie, by omówić potencjalny angaż aktorki w roli Sharon Tate. W pierwszym kwartale 2018 roku kontrakty na główne role podpisali Leonardo DiCaprio i Brad Pitt. W maju tego samego roku Margot Robbie otrzymała rolę Tate. W czerwcu 2018 do obsady dołączył Al Pacino wraz z Dakotą Fanning i kilkoma innymi aktorami takimi jak Damian Lewis, Luke Perry, Emile Hirsch, Clifton Collins Jr., Keith Jefferson i Nicholas Hammond. W kolejnym miesiącu obsadzono , Jamesa Remara oraz , z kolei w sierpniu angaż otrzymali: Damon Herriman, Lena Dunham, Austin Butler, Danny Strong, Rafał Zawierucha, Rumer Willis, Dreama Walker oraz Margaret Qualley.