Sydney Tamiia Poitier była przesłuchiwana do roli Uhury.
Matt Damon wspomniał w wywiadzie dla brytyjskiego radia BBC, iż zadzwonił do J.J Abramsa, gdy tylko dowiedział się o możliwości obsadzenia go w roli Kapitana Kirka. Reżyser jednak grzecznie zaprzeczył stwierdzając, że aktor jest "zbyt stary".
Jest to pierwszy live-action film Leonarda Nimoy'a od czasu szóstej części sagi zatytułowanej Star Trek VI: Wojna o pokój (1991).
J.J. Abrams do roli Nero rozważał tylko dwóch aktorów. Byli to Russell Crowe i Eric Bana, który ostatecznie rolę otrzymał.
Josh Lucas był brany pod uwagę jako odtwórca roli Christophera Pike'a.
Simon Pegg nakręcił swoją rolę w zaledwie pięć tygodni.
Greg Grunberg odrzucił propozycję zagrania w tym filmie.
Mike Vogel i Joshua Jackson byli brani pod uwagę do zagrania roli Kirka.
Po raz pierwszy w historii całej sagi postacie z oryginalnego serialu będą grane przez innych aktorów. Wyjątkiem jest Leonard Nimoy, który po raz ostatni zagrał w tym filmie Spocka.
Zdjęcia do filmu powstawały w Los Angeles, Lebec, Long Beach, Bakersfield oraz w parku "Vasquez Rocks" w Agua Dulce (Kalifornia, USA).
