La escena del hombre cubierto de palomas en el Washington Square Park fue filmada por Chris Columbus durante una visita.
Sian Heder tuvo la idea de la película cuando trabajaba como niñera cuando se mudó por primera vez a Los Ángeles. Una vez le pidieron que cuidara a un niño cuya madre negligente había venido a un hotel de Beverly Hills para tener una aventura extramatrimonial. Ella dijo que, después del incidente, "salí del hotel, me subí a mi auto y lloré todo el camino a casa, y pensé que debería haberme llevado a ese niño".
Esta película es una evolución del corto de 2006 de Sian Heder, Mother.
El guion de Mother (2006) se reutiliza casi palabra por palabra en la secuencia en la que Tallulah se encuentra por primera vez con Madison y su madre en la suite del hotel.
Tallulah tuvo su estreno mundial en el Sundance Film Festival 2016 el 23 de enero de 2016. Antes del estreno de la película en el festival, Netflix ya había adquirido los derechos de distribución de la película.