El desarrollo de la película comenzó cuando Marvel Studios recibió un préstamo de Merrill Lynch en abril de 2005. Después del éxito de la película Iron Man en mayo de 2008, Marvel anunció que Los Vengadores se lanzaría en julio de 2011. Con la firma de Johansson en marzo de 2009, la película se retrasó para un lanzamiento en 2012. Whedon fue llevado a bordo en abril de 2010 y Zak Penn reescribió el guión original. La producción comenzó en abril de 2011 en Albuquerque, Nuevo México, antes de trasladarse a Cleveland, Ohio, en agosto y Nueva York en septiembre. La película se convirtió en 3D en postproducción. Pregunta: ¿Cuándo se puede hacer una película en 3D?
después de la producción