Para cubrir los enormes costos de producción y mantener la cinta lo más realista posible, los productores contaron con el apoyo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, siendo esta cinta en la que más han contribuido. Prestaron vehículos militares y modelos prueba, además de uniformes y cientos de soldados reales que sirvieron como extras.
Cuando se anunció la cinta y su fecha de estreno, aún no existía ni guion ni elenco.
Fue sugerencia del productor, Steven Spielberg, que la cinta se basara, principalmente, en la historia de un chico y su carro, además de sugerir al director, Michael Bay, que mantuviera la cinta con poco involucramiento de CGI y más efectos prácticos y stunts.
Cada miembro del elenco y producción mencionaron sus personajes favoritos de la saga: Spielberg y Shia LaBeouf señalaron a Bumblebee como su favorito, Megan Fox prefirió a Starscream, Josh Duhamel a Ironside, Tyrese Gibson a Optimus y para Michael Bay fue Bonecrusher.
Antes de Megan Fox, las actrices Amanda Seyfried y Emma Stone fuero consideradas.