2015年11月24日、ライアン・ゴズリングがタイトルロールを演じ、デイミアン・チャゼルが監督、ジョシュ・シンガー[16]とニコール・パールマンが脚本を担当することが発表された。2017年3月、公開日が2018年10月12日に設定された[17]。

2017年5月、クレア・フォイが出演交渉を受けていることが報じられた[18]。2017年6月、カイル・チャンドラー、コリー・ストール、ジェイソン・クラークがキャストに加わった[19][20][21]。2017年7月、シェー・ウィガムがキャストに加わり、クレア・フォイも出演契約を果たしたことも確認された[22]。2017年8月にはジョン・バーンサルが[23]、翌月にはブライアン・ダーシー・ジェームズが[11]、同年10月にはパブロ・シュレイバー、パトリック・フュジット、コーリー・マイケル・スミス、スカイラー・バイブルらがキャストに加わった[24][10][12][25]。

主要製作は2017年10月後半にアトランタで開始し、2018年2月に終了した。いくつかのシーンはIMAX 70mmカメラで撮影された[26][27]。

監督はフィルム撮影と極力CGIに頼らないVFXシーンを希望し、本来CGI効果主体のVFXプロダクションであるDNEGは進化したスクリーン・プロセスを採用した。ジェミニやアポロ宇宙船のモックアップ（実物大模型）を湾曲した巨大な液晶パネルの前に設置し撮影する事で、CGIで製作出来ない自然な状態で気密服のフードや船体の反射を機体の激しい揺れまで含めて現場で表現し、修正や効果の追加は最低限にとどめる事が出来る。のちに『マンダロリアン (テレビドラマ)』でも採用され、ロケ撮影の時間と経費節約に寄与。日本でも大河ドラマ『いだてん?東京オリムピック噺?』で近似した手法が用いられている。サターンロケットの打ち上げシーンは当時の撮影フィルムを修復し、CGIで煙と噴射を付加する方法で解決した。

本作は2018年8月29日にヴェネツィア国際映画祭においてワールド・プレミアを迎え、2018年9月にはテルライド映画祭で、2018年9月9日にはトロント国際映画祭（英語版）で上映された。