Joss Whedon – biên kịch gia chắp bút kịch bản cho The Avengers (Biệt đội siêu anh hùng) cũng chính là cây bút từng viết cốt truyện cho Spider Man và X Men của hãng Marvel. Khi làm việc cho dự án The Avengers, Joss còn nhờ cậy tới dàn diễn viên chính tài năng, đặc biệt là tài tử Robert Downey Jr.- người đóng vai Iron Man. Robert đã đề nghị Joss nên đưa nhân vật bạn gái của Iron Man Pepper Potts (do Gwyneth Paltrow) vào bộ phim này. “Trong quá trình làm việc đầu tiên, tôi đã nói với Joss nên đưa Pepper vào vì đã một quãng thời gian khán giả không được thấy Tony (tên thật của Iron Man) và Pepper gần gũi với nhau như nào, cô ấy còn là yếu tố ảnh hưởng tới quyết định gia nhập The Avengers của Tony nữa”.
Hậu The Avengers là một tương lai rạng rỡ cho các siêu anh hùng. Trước khi phim công bố sẽ làm tiếp phần 2 thì Iron Man 3 sẽ bấm máy trong vài tuần tới, Thor 2 cũng rục rịch khởi quay ở London để ra mắt vào năm sau (2013), Captain America 2 hẹn giờ cho ngày công chiếu tháng 4/2014. Trong số các nhân vật chính thì nam diễn viên Mark Ruffalo đóng vai chàng Hulk khổng lồ vừa ký hợp đồng sẽ đóng tới 6 bộ phim. Điều thú vị là The Avengers là bộ phim đầu tiên Mark đóng vai siêu anh hùng.
Nick Fury (do tài tử Samuel L. Jackson đóng) – người đứng đầu tổ chức S.H.E.I.L.D là người đã tập hợp các siêu anh hùng lại với nhau. Ý tưởng này có từ năm 2008 khi Iron Man và The Incredible Hulk được sản xuất. Trong tất cả những bộ phim lẻ về các siêu anh hùng: Thor, Iron Man, Hulk, Captain America: The First Avenger đều có nhân vật Nick Fury như một lời hé lộ về sự ra đời của The Avengers trên màn ảnh rộng.
Trong The Avengers, tất cả các diễn viên đều tự mình thực hiện những cảnh quay chiến đấu. Trong cảnh cuối cùng, Tom Hiddleston – người đóng vai phản diện Loki đã bảo “cậu em” Thor Chris Hemsworth hãy đánh anh ấy thật sự. Còn nam diễn viên Jeremy Renner trong vai Hawkeye đã bị thương ở vai khiến cảnh quay bị ngừng lại. Sau khi hoàn thành The Avengers, người đẹp Scarlett Johansson thú nhận cô đã bị bạn diễn đánh thực sự, “Quay xong bộ phim, tôi cảm thấy hạnh phúc vì mình vẫn còn sống”- Scarlett nói.
Trong kịch bản gốc của The Avengers có một nữ anh hùng là Wasp – siêu nhân ong và Ant-Man (siêu nhân Kiến) nhưng ý định này không thành nên đã cho nhân vật Góa phụ đen Natasha Romanoff của Scarlett Johansson thay thế cho Wasp. Còn Ant-Man sẽ có bộ phim riêng ra mắt vào năm 2014 tới.