El desarrollo de Los Vengadores comenzó cuando Marvel Studios recibió una subvención de Merrill Lynch en abril de 2005. Tras el éxito de la película Iron Man, Marvel anunció que Los Vengadores sería lanzada en julio de 2011. Con la firma de Scarlett Johansson en marzo de 2009, la película se pospuso para un lanzamiento en 2012. Whedon fue llevado a bordo en abril de 2010 y reescribió el guion que estaba escrito originalmente por Zak Penn. La producción comenzó en abril de 2011 en Albuquerque, Nuevo México antes de pasar a Cleveland, Ohio en agosto y Nueva York en septiembre. La película fue convertida en 3D en la posproducción.