沖縄県では、当時の沖縄県立図書館を含む全ての図書館が第二次世界大戦によって姿を消し、戦災から守るため農村部へと避難させていた蔵書までもが焼失した。戦後の図書館再建の先駆けとなったのが1947年（昭和22年）に沖縄民政府によって設置された「沖縄中央図書館」である。これは、戦前最後の沖縄県立図書館長であった城間朝教の働きによるもので、設置に際して内地や台湾などへ図書の寄贈を依頼している。一方琉球列島米国軍政府も図書館設置に協力し、その仲介で上海から1000冊の和書を譲り受けたが、それでも3つの分館（石川、名護、首里）を合わせても2,700冊と、ごく小規模のものであった。この本館が、那覇市立図書館の起源となっている。沖縄中央図書館の本館は、沖縄民政府とともに那覇へと移転し、市内で学校跡地などを5か所を転々としたのち、1951年（昭和26年）に琉球列島米国民政府へ移管、場所も那覇の崇元寺跡に移り「情報会館」となった。翌1952年（昭和27年）、「那覇琉米文化会館」へ改称。なお、石川、名護の分館もそれぞれ独立した琉米文化会館となっている（首里分館は首里図書館を経て、現在の県立図書館となった）。那覇琉米文化会館は1960年（昭和35年）頃に一度余儀の新館に移転し、さらに1969年（昭和44年）に現在の那覇市立図書館の場所へと新築移転した。1972年（昭和47年）には沖縄返還によって那覇市へ委譲、「那覇文化センター」となり、3年後の1975年（昭和50年）に教育委員会へ移管、現在の「那覇市立図書館」へと名前を改めて今に至る。1980年代には3つの分館を設置、現在では6分館を有する。1996年（平成8年）、移動図書館を含む全館を繋ぐコンピュータネットワークを運用開始。2001年（平成13年）には沖縄県立図書館と共同で「沖縄県図書館総合目録」の運用を開始しており、2008年現在12館（と一部の分館）が参加している。また、1999年（平成11年）に蔵書検索が可能なウェブサイトを開設し、2007年（平成19年）にはそこでの予約も可能になった。琉米文化会館時代から「巡回文庫」として全琉100か所（1969年）ものステーションに資料を貸し出していたほか、「移動文化会館」として各地でさまざまな文化活動を行っていた。市立図書館となった翌年1976年（昭和51年）には移動図書館「青空号」による巡回を開始したが、2008年（平成20年）に廃止となった。
本作品のモチーフに「宇宙」を提案したのは東映アニメーションプロデューサーの柳川であり、従来のプリキュアシリーズでも取り上げられた「多様性」と親和性が高いという理由である。しかし女児向けアニメで宇宙を題材にした作品はあまり多くはなく、「男児向けになり過ぎないか?」といった議論もあったという。そのため、女児にも宇宙の描写が受け入れられるよう意識されており、星空界がカラフルポップでファンシーな世界観で描写されたり、星座占いのコーナーを導入しているのもその一環である。また、キャラクターデザイン、プリキュアのコスチューム、背景美術などは「80S（1980年代）」を意識している。柳川によれば、80年代はメインターゲットである子供には新しく映り、親世代に取っては懐かしく感じることから、そのいずれも取り込むという意図があり、このため色合いやデザインにあたり、サンリオのキャラクター雑貨『フレッシュパンチ』をはじめ、アニメ作品的には『魔法の天使クリィミーマミ』『うる星やつら』を参考に用いている。また星座や宇宙がモチーフという事もあり『聖闘士星矢』『美少女戦士セーラームーン』も意識しているとしている。エンディングテーマも昭和のアイドル歌謡曲のテイストで製作されている。本作品では変身時にも歌い踊りながら変身する「変身ダンス」の要素が取り入れられており、プリキュア役の声優は歌唱力よりもキャラクターに合った歌い方ができるかを重視して選定された。星奈ひかる/キュアスター役の成瀬瑛美はアイドルグループでんぱ組.incのメンバーであり、現役アイドルが主人公を演じるのはプリキュアシリーズ史上初の例となるが、柳川によると「ずば抜けてキャラと合っていた」ため成瀬を起用したという。成瀬によれば、グループ内でのイメージカラーが黄色ということもあり、オーディション段階では天宮えれな/キュアソレイユ役を受けていたが、当日になってひかる役も受けることになり、結果ひかる役に選ばれたと語っている。それ以外の3人についても、羽衣ララ/キュアミルキー役の小原好美はひかる役のオーディションを受けていたのが成瀬同様当日にララ役も受けることになり結果としてララ役に選ばれ、えれな役の安野希世乃と香久矢まどか/キュアセレーネ役の小松未可子も普段演じることの多い性格のキャラクター（安野はまどか、小松はえれな）とその正反対の性格のキャラクター双方のオーディションを受けていた。特に安野は前々作『キラキラ☆プリキュアアラモード』で、古のプリキュア・ルミエル役を演じていたこともあり、「ゲストキャラとはいえ一度プリキュアを演じたので、正規のプリキュアになるのは難しいのでは」と考え、「思い切ってチャレンジしたい」と、自身が演じることの多いおとなしく上品なルミエルやまどかとは逆の性格の、演じてみたかった「芯の通った強い女の子」であるえれなも受けたと語っている。メインスタッフはまずシリーズディレクターから選定された。本作品では前述したテーマの関係上夜のシーンが多く、画面が暗くなることを危惧されたが、映画『ONE PIECE FILM GOLD』では夜を舞台にしつつも黄金の煌びやかさカジノの華やかさが演出されたことから、同作品の監督であった宮元宏彰が起用された。柳川がプリキュアシリーズに関わるのは初で、過去の作品に携わっていた宮元もシリーズディレクターとしては本作が初だったため、キャラクターデザインはプリキュアのことをよく知っているという理由により『スイートプリキュア♪』や『ドキドキ!プリキュア』で同職を務めた高橋晃を起用している。