X公司宣布影片IMAX版本的发行将转换为IMAX 3D。2014年8月，斯特兰·斯卡斯加德透露将出演埃里克·沙维奇一角。2014年10月，执行制片人维多利亚·阿隆索表示，电影预计出现7到12家视觉特效公司制作的3000个特效镜头。2014年11月，伊德瑞斯·艾尔巴证实他将出演海姆达尔一角，而汤姆·希德勒斯顿将出演洛基，否认了费格此前洛基将不会参演本剧的断言。温登后来解释艾尔巴和阿特维尔将在复仇者们探索绯红女巫的超能力一幕中出现。2014年12月，韩国女演员金秀贤宣布饰演赵海伦博士。其他的场景预定于2015