Исполнительный продюсер Кристофер ДеФариа сообщил, что фильм начинается 17-минутной сценой без единой монтажной склейки.

Хотя сам фильм является точным в научном плане, и в нем соблюден тот факт, что в космосе звуки не слышны, звуковые эффекты все же были добавлены в трейлерах, чтобы они выглядели более захватывающими.

Сандра Буллок перед съемками в фильме потратила шесть месяцев на физическую подготовку. Вместе с Альфонсо Куароном они прорабатывали сценарий в мельчайших подробностях. Они обсуждали каждую сцену с ее участием. Куарон и Буллок сошлись во мнении, что важнейшим аспектом ее игры является дыхание Стоун и то, как оно будет передавать ее эмоции. Джеймс Кэмерон, лучший друг Куарона, отметил, что та работа, которую проделала Буллок, впечатлила его больше, чем технологии, использовавшиеся во время съемок фильма.

Альфонсо Куарон, оператор Эммануэль Любецки и супервайзер визуальных эффектов Тим Уэббер (Tim Webber) решили, что они не могли снимать фильм с помощью традиционных методов. Таким образом, для сцен выхода в открытый космос было решено снимать только лица актеров, а все остальное создавать при помощи компьютерных технологий. Для этого приходилось освещать лица в полном соответствии с цифровой средой, в которую их помещали. Поскольку персонажи перемещались в космосе, то и освещение лиц должно было идеально соответствовать Земле, Солнцу или звездам на фоне. Вся эта идея могла провалиться, если бы освещение не менялось с нужной скоростью, если было бы неправильно выбрано положение источника света, если контраст или концентрация освещения на лицах были бы неправильно подобраны. Любецки предложил поместить светодиодный экран в коробку, и в нее же поместить актера. Таким образом, вместо того чтобы перемещать Сандру Буллок или Джорджа Клуни при статично установленных осветителях, проецируемое изображение могло двигаться, в то время как они оставались на месте. Эта световая коробка стала ключом к сценам с выходом в открытый космос. Единственным минусом было то, что это был всего лишь трехметровый куб, достаточно большой для одного актера, но маленький для того, чтобы поместить туда еще и съемочную группу.

Фильм находился на стадии разработки в течение четырех лет, потому что амбиции фильма с точки зрения кинематографии, визуальных эффектов и реалистичного ощущения космоса было слишком сложно реализовать. Куарон был вынужден ждать, пока технологии станут более продвинутыми, чтобы полноценно воплотить свое видение этого фильма. И только после выхода фильма «Аватар» (2009) он понял, что время пришло.

Съемки фильма проходили с мая по июль 2011 года в Shepperton Studios, графство Суррей, Англия, и на территории водохранилища Пауэлл, штат Аризона, США.