במהלך שתי העונות הראשונות, הוצאו מהסדרה מספר דמויות על מנת לפנות מקום לדמויות חדשות עם סיפורים חדשים. דמותה של סימון דבו היא הדמות המשמעותית הראשונה שהוצאה, והיא מתה לקראת סוף העונה הראשונה. די. אל. נהיה כוכב אורח לאחר אירועי הפרק האחרון של העונה הראשונה, והופיע פעמיים בתחילת העונה השנייה. דמותו של אייזק מנדז גם כן הוצאה, והוא נהרג על ידי סיילר במהלך העונה הראשונה. מספר דמויות חדשות נוספו בעונה השנייה: מאיה הררה, בגילומה של דניה רמירז, עריקה שביכולה לפלוט וירוס קטלני; אדם מונרו/טאקזו קאנסיי, בגילומו של דייוויד אנדרס, אדם אנגלי בן 400 ולוחם אגדי שביכולתו לחדש רקמות; מוניקה דוסון, בגילומה של דנה דייוויס, עובדת מסעדה, שביכולה לחקות כל תנועה פיזית שהיא רואה; אל בישופ, בגילומה של קריסטן בל, סדיסטית וסוציופתית בעלת היכולת ליצור חשמל. שני שחקנים שהופיעו לעיתים בעונה הראשונה, זאכרי קווינטו בגילום דמותו של סיילר וג'יימס קייסון לי בגילום דמותו של אנדו מסהשי, הועלו לתפקידים מרכזיים בעונה השנייה.
בתחילת העונה השלישית, דמותה של אנג'לה פטרלי (אימם של פיטר וניית'ן), בגילומה של כריסטין רוז מועלית לתפקיד ראשי. במקביל, אל בישופ, אדם מונרו ומייקה סאנדרס הוסרו מרשימת הכוכבים הקבועים בסדרה. מוניקה דוסון לא הופיעה אחרי שסצנות שהשתתפה בהן הורדו בעריכה, ודמותה של ניקי הוצאה גם כן, אך השחקנית אלי לרטר נשארה, והיא מגלמת את הדמות החדשה, סטרייסי סטראוס, אחותה התאומה (חלק משלישייה) של ניקי אשר ביכולתה להקפיא דברים במגע.
בעונה הרביעית צורפה דמותו של סמואל, בגילומו של רוברט נפר. במקור הדמות לא הייתה אמורה להופיע בתפקיד קבוע, אך תפקידה שונה לקבוע.
הפקה.
הגיית הרעיון.
הסדרה "גיבורים" פותחה בראשית שנת 2006, עת טים קרינג, יוצר הסדרה "ג'ורדן", הגה את הרעיון לסדרה. קרינג רצה ליצור "סאגה עם אנסמבל גדול" שתתחבר עם הקהל. הוא החל לחשוב עד כמה הוא חש שהעולם גדול, מפחיד ומסובך, ורצה ליצור סדרה המונעת על ידי הדמויות על אודות אנשים שיכולים לעשות דברים בנדון. קרינג חש שלדרמה על שוטרים או רופאים אין דמויות גדולות מספיק על מנת להציל את העולם, ולכן חשב על רעיון גיבורי-על – אנשים רגילים שיגלו שיש להם יכולות לא רגילות, בעודם מושרשים בעולם האמיתי ובמציאות. הוא גם רצה שהסדרה תישפט לפי קריטריונים של הדמויות והעולם שבו הן חיות. מיילו ונטימיליה תיאר את פיילוט הסדרה כ"דרמה של דמויות אודות אנשים פשוטים במציאות מועצמת".
בטרם החל לעבד את רעיונותיו, דיבר קרינג עם המפיק בפועל של "אבודים", דיימון לינדלוף, איתו עבד במשך שלוש שנים על "ג'ורדן". קרינג מייחס ללינדלוף מתן רעיונות באשר לאופן הצגת הסדרה בפני הרשת ועצות בעניין הלקחים שלמד מעשיית סדרות דרמה. כאשר קרינג הציג את הסדרה לרשת NBC, תגובת הרשת הייתה, לדבריו, "נרגשת... מאוד תומכת". לאחר אישור הסדרה, הוקרן פיילוט בן 73 דקות בפני קהל בסן דייגו, פרק אשר נכלל במארז ה-DVD של העונה הראשונה.
כתיבה.
כשקבוצת הכותבים עובדת על פרק, כל אחד מהם לוקח דמות, וכותב את הסצנות הפרטניות הנוגעות לה. לאחר מכן, הסיפורים משולבים ומובאים לכותב הפרק. שיטה זו מאפשרת לכל כותב לתרום לכל פרק, ומזרזת את סיום כתיבת התסריטים מוקדם יותר. כך יכול צוות הצילום לצלם יותר סצנות באתר הצילומים. קרינג מתאר את תהליך הכתיבה כאחד שיש בו שיתוף פעולה, ואומר שתהליך שיתוף הפעולה חשוב, כיוון שכאשר מפיקים, צריך לצלם הרבה סצנות באתר אחד, ולצורך כך צריכים להיות מוכנים מראש מספר של תסריטים. ג'סי אלכסנדר, מפיק שותף וכותב, מסביר שתהליך זה חשוב בסדרת דרמה, כיוון שאדם חייב לדעת לאן הולכת כל דמות בהתפתחות העלילה.
כתיבת העונה השנייה התרחשה בזמן שביתת התסריטאים, כך שרק 11 פרקים הופקו מתוך ה-24 המתוכננים. השביתה כפתה על המפיקים לתכנן מחדש את הסדרה וליצור רק את החלק "דורות", מתוך השלושה שתוכננו. החלק השלישי שתוכנן, "Exodus", שהיה אמור לתאר את המאמץ בשחרור וירוס שאנטי 138, בוטל. החלק הרביעי, "נבלים", שונה לחלק השלישי, והועבר לעונה השלישית. סצינות מסוף החלק השני, צולמו מחדש על מנת לשקף את ביטולו של החלק "Exodus" ולקשור בין קווי העלילה ב"דורות".
בריאיון למגזין "אנטרטיינמנט ויקלי" הגיב קרינג על הביקורת ועל הירידה ב-15% ברייטינג הצפייה בעונה השנייה, באומרו כי הוא מרגיש שהוא עשה טעויות בבימוי בעונה השנייה. הוא חשב שהקהל מחפש אחר "בנייתן של הדמויות, וגילוי הכח שלהם", בניגוד לעונה הראשונה, שבה חיפשו הצופים "אדרנלין". קרינג הוסיף לתאר בקווים כלליים את הבעיות בהתפתחות העלילה, לדבריו, באומרו כי לעונה השנייה "לקח יותר מדי זמן להגיע לסיפור של התמונה הכוללת" ובהסבירו כי חזונו של פיטר בנוגע ליום הדין בעקבות הווירוס היה צריך לקרות בפרק הראשון במקום בשביעי. כמו כן קרינג חש כי מוטב היה להציג דמויות חדשות המקושרות לעלילה הראשית, כמו שנעשה עם אל, ולא בקשתות עלילה מנותקות כמו אלה של מאיה ואלחנדרו. קרינג אף הודה שהוא היא צריך לפתור את העלילה של "הירו ביפן" מוקדם יותר, וכי ההתרחשויות הרומנטיות אינן עובדות כל כך טוב. באשר לקלייר ווסט והירו ויאייקו, אמר: "ראיתי סיפורי אהבה יותר משכנעים בטלוויזיה. בדיעבד, אני חושב שסיפור אהבה אינו מתאים לנו באופן טבעי".
בחלק הרביעי, "פליטים", חזרה הסדרה לדמויות המקוריות, במטרה למשוך צופים חדשים ולרכוש מחדש את הצופים שפרשו עקב יותר מידי דמויות וקווי עלילה.
בנובמבר 2008 פיטרה NBC את ג'סי אלכסנדר וג'ף לואב מצוות ההפקה עקב חילוקי דעות יצירתיים ובעיות תקציב. כתוצאה מכך, יתרכז קרינג בפיתוח הדמויות ובסיפור העלילה בפשטות. עם זאת, בכיר בהפקה ציין כי לא היה זה לחץ מצד NBC בתגובה לצניחה ברייטינג, אלא קרינג בעצמו פיטר את אלכסנדר ולואב מכיוון שהצמד סירב להמשיך בסיפורים המונעים על ידי הדמויות, אשר עשו את העונה הראשונה כל כך פופולרית מההתחלה. חודש לאחר מכן חתם בריאן פולר אצל Universal Media Studios למשך שנתיים, לאחר ביטול הסדרה שלו, "החיים על פי נד". הוא הצטרף אל צוות הכותבים של "גיבורים" בפרק העשרים של העונה השלישית, וקיבל תפקיד מפתח בבימוי ובכתיבה. עם זאת, ב-22 ביולי עזב פולר את הסדרה למען פרויקטים אחרים. פולר בנה לשחקנית סוזי קורץ, ששיחקה בסדרה שלו "החיים על פי נד", את דמותה של מולי, אשר תופיע באופן חד פעמי, אם כי ייתכן שתפקידה יורחב. ב-28 באפריל 2009, פוטר המפיק, הבמאי והתסריטאי, גרג בימן על ידי NBC.
מוזיקה.
בכל פרק בממוצע ב"גיבורים" 30 - 35 דקות של מוזיקה. המוזיקה של העונה הראשונה הולחנה על ידי ונדי מלבוין וליסה קולמן, יחד עם טכנאי הקול מייקל פרפיט. הראשונות נעשו מעורבות ב"גיבורים" עקב עבודתן הקודמת עם המפיק בפועל של הסדרה, אלן ארקוש. טים קרינג נתן לשתיים הנחיות כלליות, הכוללות את הרגש והכיוון של כל דמות. הוא רצה מוזיקה יוצאת דופן להפליא, ולכן העניק להן חופש פעולה רחב והתיר להן לערוך ניסיונות. בפרק הפיילוט של העונה הראשונה, הציע קרינג שקטע מוזיקלי "חלומי" ילווה את הסצנה שבה רצה קלייר בנט אל תוך רכבת בוערת. מאז, הקטע ה"חלומי" נעשה סימן היכר של הסדרה. נוסף על הלחן, ל' שאנקר נתן את קולו לשירים.
מלבוין וקולמן פיתחו קטעים מוזיקליים ייחודיים לכל דמות. סצנות בהן קלוד משתתף, מלוות בצלילים של רוח ובקולות המעוררים נוכחות של משהו דמוי רוח רפאים. סצנות עם הירו נקאמורה מלוות בקולות של מרימבה ושל בסון עם סטקטו, על מנת ליצור צליל של שעון מתקתק, המרמז על כוחה של הדמות. כשמאט פארקמן מפעיל את כוחו בטלפתיה, מלווים אותו קולות המנוגנים לאחור. בסצנות של פיטר פטרלי המוזיקה כוללת כלי מיתר במרקטו. המוזיקה המלווה את הסצנות עם ניקי סנדרס מבוססת על האישיות השולטת שלה, ג'סיקה, וכוללת קולות של רוח ואינדיאנים השרים באופן בולט, כדי לתת את התחושה שהיא השולטת כעת. את הסצנות עם מוהינדר סורש מלווה קטע מוזיקלי של פסנתר, המתנגן בסופם של כמה פרקים, ואילו המוזיקה של סיילר היא צליל של שעון או של פסנתר ישן.
בשנת 2007 העניקה האגודה האמריקאית למלחינים, סופרים ומוציאים לאור (ASCAP) למלבוין וקולמן במסגרת "טקס פרסי המוזיקה לסרטים ולטלוויזיה" את פרס "סדרת הטלוויזיה הטובה ביותר" על עבודתן ב"גיבורים". בצרפת, נעימת הפתיחה של הסדרה הולחנה על ידי ויקטוריה פטרוסילו. השיר שלה, "Le Héros d'un autre", החליף את השיר המקורי של הסדרה ברשת הטלוויזיה הצרפתית TF1. הרשת אף יצרה רשימה פותחת חדשה של קרדיטים, כדי לנגן את נעימת הפתיחה של פטרוסילו.
הפסקול הרשמי של הסדרה, "Heroes: Original Soundtrack", יצא ב-18 במרץ 2008 בהוצאת חברת NBC Universal. הפסקול מכיל הקלטה חדשה של מלבוין וקולמן ויצירות של פאניק! אט דה דיסקו, Wilco, Imogen Heap, בוב דילן, Nada Surf ודייוויד בואי, ביחד עם אמנים ולהקות נוספים. הדיסק גם כולל את נעימת הפתיחה של הסדרה. צד ב' של הדיסק כולל 45 דקות של סיפור מתמשך המבוצע על ידי מוהינדר סורש. ב-29 בפברואר 2008 הוציאה NBC Universal חמישה וידאו קליפים שיצר במאי/מפיק "גיבורים" אלן ארקוש, אשר כל אחד מהם משלב קטעים מהסרט עם שירים מהפסקול. הקליפים פורסמו ב-MSN ובזון.
ב-14 באפריל 2009 הוציאו מלבוין וקולמן אלבום באמצעות חברת התקליטים La-La Land Records הנקרא "Heroes: Original Score" וכולל את כל המנגינות מהסדרה.
צילום ואפקטים חזותיים.