キャラクターデザインと作画監督には『ヴァンドレッド』や『クロノクルセイド』といったテレビアニメに加え、サン出版（当時）の美少女ゲーム誌『BugBug』の表紙原画などで知られるアニメーターの黒田和也が起用された。それに伴い、企画発表の直後である2004年10月に関係各社や関係店舗へ配布された第一報チラシには、『ヴァルキリー』紹介面の裏へ黒田が描き下ろしたヒロインの水島朝と空山菜摘芽の制服姿が掲載された。しかし、そのまま順調に制作が進行して同年12月24日に発売となった『ヴァルキリー』とは違って本作の制作は難航したため、当初それよりも1か月早い同年11月28日に予定されていた発売日は、チラシへ掲載された2005年2月25日を皮切りとして延期に延期を重ねることとなる。プロデューサーには本作以前からピンクパイナップルの数々のアダルトアニメ作品で知られるももいさくら、監督にはアダルトアニメ版『顔のない月 -No Surface Moon THE ANIMATION-』で知られる演出家のサトウトシハルがそれぞれ起用されたが、サトウは延期を重ね始めてからまもなく降板して本名の「郷敏治」名義で本編の第一原画を担当するにとどまり、彼の後任には本作以前から数々のアダルトアニメ作品で知られる高橋丈夫や土支田板三が監修や演出として起用され、制作を引き継いでいる。音楽にはアダルトゲーム版と同じく、菊田裕樹が起用された。アダルトゲーム版の曲だけでなく、アダルトアニメ版のために制作された新曲も用いられているほか、エンディングテーマ「みえないかたち」を挿入歌としても用いる（上巻のみ）など、アダルトアニメとしては珍しい音楽演出が盛り込まれている。内容については、アダルトゲーム版で主人公の最所弌の友人にして準主人公だった海野十三や、彼らを見守る教師にして脇役だった伊部本一郎の存在を完全に抹消し、物語の前半部分を占めていた夏休みの日常描写を大幅に削減することで、人間関係とシナリオが再構築されている。また、アダルトゲーム版では#製作で述べたようにゲームシステムとの兼ね合いもあり、朝と菜摘芽が同格のヒロインとして描かれていたが、アダルトアニメ版では上下巻とも朝の視点やモノローグが菜摘芽のそれらよりも多く用いられているうえ、下巻には弌が後述の意欲や願望を打ち明けながら朝を抱く描写が盛り込まれているのに対し、同じ状況で菜摘芽を抱く描写は一切盛り込まれておらず、弌が後述の意欲や願望を叶えた果てに迎えるであろう結果を、朝が自分の願望を自覚させられると共に恥じらいながら懸念するなど、主人公へ想いを寄せるヒロインとしての描写は菜摘芽以上に強調されたものとなっており、実質的に朝がメインヒロインとして描かれている。セックスシーンについても、上巻では朝が弌へ想いを寄せるようになったきっかけが彼女の転校当日の直後から始まるように再構築されたことで、物語開始時点にはすでに菜摘芽と合意のうえで弌を共有するようになっていた朝がプール更衣室で彼とのセックスに耽ったり、終盤の夜にはそこでセックス中の弌と菜摘芽の様子を朝が水島家の自室で想像しながらオナニーに耽ったりと、アダルトゲーム版よりもはるかに早い時点から盛り込まれている。さらに下巻では、昼間のプール槽の底ですぐ横に転寝中の朝を姉に見立てた菜摘芽が嬌声を抑えながら弌とのセックスに耽ったり、夜の水島家の自室で弌による半ば強引なセックスを経た朝が彼に浴室へ誘われてソーププレイ似の連続セックスに耽ったりと、物語全体の尺に対するセックスシーンの割合は上巻以上へ増強され、「前作比150%」と評されるまでになっている。それに際し、朝と菜摘芽による共有を満喫する一方で彼女たちをアダルトゲーム版よりも明確に愛し始め、個別のセックスだけでなく3Pでも愛し合いたい意欲を見せるだけにとどまらず、ついには本気で両方とも妊娠させたい願望を持つに至る弌の性技や射精については、上下巻とも朝と菜摘芽の断面描写こそ存在しないものの、彼女たちが嬌声に交えて弌のペニスの状態を感じたまま口走るほか、絶頂時には結合部から彼の精液が弾けるように溢れて余韻へ移行した後も溢れ続けるなど、アダルトゲーム版とは似て異なる形で子作りに励むようになる弌と、彼の覚悟に動揺しながらも妊娠を期待して悦ぶようになる朝と菜摘芽を描く、アダルトアニメならではの誇張描写が盛り込まれている。こういった再構築・増強・誇張描写により、下巻エピローグではアダルトゲーム版に無かった、弌・朝・菜摘芽の新たな未来が描かれるに至っている。その他、配色や背景も一部は再構築されている。配色については、アダルトゲーム版では登場人物たちの瞳がいずれもほぼ同様の淡い茶色だったが、アダルトアニメ版ではそれぞれ明確に異なる色へ変更された。背景については、アダルトゲーム版では一部のCGしか用意されず視覚的な全容は不明だった東台校や水島家の構造が、アダルトアニメ版では明確に設定されて全景が映るシーンも盛り込まれているため、それらにおける登場人物たちの位置も把握しやすくなっている。特に東台校の再構築は、校内で行われる弌・朝・菜摘芽のセックスが、他人へ露呈しない理由の補強にもつながっている。詳細は#登場舞台（アニメ）を参照。前述したように上巻で難航した本作の制作は、下巻では一般作品との兼ね合いからさらに難航した。DVD版上巻の初回限定版や通常版のエンディング後に流れた下巻予告ではサブタイトル『わたしも……してあげる♥』と2007年春に発売予定である旨が告知されたが、それからまもなく黒田がテレビアニメ『怪物王女』のキャラクターデザインと総作画監督の作業に入ったうえ、本作のアニメーション制作を担当しているひまじん（ゑにっく）の韓国法人であるANIK Co.,Ltdも同作の下請け（正確には、親会社のイマジンを介してマッドハウスからの孫請け）作業で多忙となったため、発売予定時期を過ぎても続報すら出ない日々が続く。やがて2007年6月、ひまじんは月末をもってアダルトアニメ制作から撤退することを突如表明した。本作をはじめ制作中だった作品は、上巻の販売を担当した有限会社マリゴールドを通じてひまじんと同じくゑにっくのアダルトアニメブランドの1つ「ハレンチレストラン・アムール」（以降、「アムール」と表記）からの発売になる可能性があることや、販売形式も店頭販売ではなく通信販売のみになる可能性があることを告知した後、公式サイトを閉鎖してしまう。さらに2007年7月にはBugBug2007年8月号誌上で、黒田がスケジュールの関係から下巻の作画監督を降板することと、その後任にはアダルトアニメ版『顔のない月 -No Surface Moon THE ANIMATION-』やテレビアニメ版『Fate/stay night』のキャラクターデザインと総作画監督などで知られる石原恵が就くことが告知された。なお、この就任について石原は、BugBug2008年7月号に掲載された下巻特集記事『緊急特集!! そらのいろ、みずのいろ』で、「黒田さんの上巻から引き継ぐに当たって、黒田さんのような華やかな画は難しいと考えていたところ、下巻に関しては独自にやっていいということでそれならばと参加しました」と述べている。2008年にはBugBug2008年4月号誌上で、下巻のパッケージ版が同年6月発売予定であることと、発売はゑにっくの業務を継承した新会社「株式会社エイ・ワン・シー」のアダルトアニメブランドの1つ「2匹目のどぜう」からになることが告知された。また、同年5月5日には2匹目のどぜう公式サイトで上巻再発売版と下巻の公式通販の受付が開始されたうえ、下巻込みで声優陣を一新したと受け取れる上巻再発売版の紹介文が掲載された。