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制作.导演詹姆士·葛雷在2016年的第69届坎城影展期间首度对外表示，自己计划在2016年5月12日起自编自导科幻片《星际救援》。2017年4月，在宣传《失落之城》时，葛雷将《星际救援》的故事与约瑟夫·康拉德的小说《黑暗的心》做了比较。他还提到，他希望该片的特色是「在电影上最真实的太空旅行描写」，「太空对我们非常敌视」。葛雷也证实该片将计划于2017年7月17日开拍。2017年4月10日，葛雷证实布莱德·彼特将出演该片。6月，汤米·李·琼斯加入出演彼特角色失踪的父亲。