Основой для блокбастера Marvel «Мстители» послужил комикс Marvel, созданный писателем Стэном Ли и художником Джеком Кирби. Первый комикс «Мстители» был опубликован в сентябре 1963 года.
В команду героев тогда входили Железный Человек, Тор, Халк, Человек-муравей и Оса. В четвертом выпуске комикса к ним добавился Капитан Америка. По сюжету, его освободили из ледяной глыбы, и вернули к жизни.
26 апреля 2011 года в Альбукерке, штат Нью-Мексико начались съемки картины.
Работа шла как на Albuquerque Studios, так и на разных площадках в городе и его окрестностях. 28 июля, в четверг, съемки были завершены. Съемки также велись в Уилмингтоне, штат Огайо; Уортингтоне, штат Пенсильвания; Кливленде, штат Огайо; и в Нью-Йорке. Первая съемочная группа снимала картину 93 дня, вторая – 47 дней.
Куинджет - еще одно знаменитое средство передвижения из «Мстителей». Это летательный аппарат, с помощью которого Мстители прилетают на Авианосец и улетают с него. Он же используется в сражениях в воздухе. Дизайн Куинджета и Авианосца схож. Технологии, используемые в Авианосце, есть и в Куинджете. При этом глядя на общий контур Куинджета, его кабину пилота и вооружение, легко поверить, что этот летательный аппарат мог бы существовать и в реальности.
В первой книге комиксов «Мстители», выпущенной почти 50 лет назад, главным злодеем был Локи, брат Тора. Впервые Мстители объединились, чтобы победить его. Фильм остался верен этой сюжетной линии.
Морена Баккарин, Джессика Лукас, Мэри Элизабет Уинстэд и Коби Смолдерс проходили кастинг на роль агента Марии Хилл.
Эдвард Нортон был первоначально утвержден на роль Халка, но контракт между ним и Marvel Studios был расторгнут. В итоге Нортон был заменен Марком Руффало.
На футболке, которую носит в фильме Роберт Дауни мл. написано название рок-группы «Black Sabbath», чья песня «Iron Man» является главной темой первого фильма о Железном человеке, с Робертом Дауни мл.
Тор проводит большую часть фильма в броне Асгарда, но с голыми руками - это дань его ранним появлениям в комиксах
Это второй раз, когда Халк и Тор появляются вместе в фильме. Ранее они появлялись вместе в «Невероятный Халк: Возвращение».
Сэмюэл Л. Джексон, исполнив роль Ника Фьюри в этом фильме, стал вторым актером после Хью Джекмана (который появился во всех частях «Людей Икс»), сыгравшим одного и того же супергероя суперкомиксов в пяти разных фильмах.