タイトルでもある「キュウレンジャー」は、シリーズ第1作目である『秘密戦隊ゴレンジャー』に倣っての命名であり、また「初心に戻って次世代を切り開く」という意味合いも込められたものとなっているほか、東映プロデューサーの望月卓は、モチーフである「球」や星座を意味する「宮」なども挙げている。物語の舞台は「遥か遠い未来の宇宙」に設定され、ヒーローのモチーフには宇宙と星座が採用されている。本作品の制作については、プロデューサーの望月卓がSFや宇宙ものが好きであることが始まりとなっている。だが宇宙といっても漠然としているため、どのようなモチーフにするか打ち合わせていく中で、星座が選ばれていった。モチーフとなる星座の選定については、『聖闘士星矢』など星座をモチーフとした他作品との差別化から、メンバーを黄道十二星座で揃えるなどの重複する要素は避けている。シリーズ第35作記念の『海賊戦隊ゴーカイジャー』の次作『特命戦隊ゴーバスターズ』は改革を目指した作品だったが、当時プロデューサー補を勤めた望月としては「変えすぎてしまった」という反省もあった。そのため、40作記念の『動物戦隊ジュウオウジャー』の次作である本作品は、シリーズの良さを残しつつ、変えるべき点には思い切ってメスを入れている。そのうちの1つの変化が9人戦隊であり、シリーズ伝統のチーム感を強く押し出したものとなっている。またシリーズ全体に共通するコンセプトの一つである「複数のヒーローによる連携」という部分を踏襲しつつも、これまでのシリーズのように「全員が力を合わせてようやく敵に勝てる」というのではなく、1人1人がスーパースター、9人揃ってオールスターというコンセプトの元、本作品では「とにかく強く、とにかくカッコよい戦隊」が志向されている。単なる色分けだけに留まらず、造形面においてもメンバー1人1人により強烈な個性を持たせたヒーローデザインや、「敵の侵略に立ち向かう」という従来の作品に多く見られたフォーマットに対し、逆に「侵略された宇宙を自分達から仕掛けて解放していく」という能動的なヒーロー像が志向されているのも、その一環である。キャラクター分けを明確にするため、企画段階でメンバー一人一人の設定書が用意されている。一方で、設定やビジュアル面で冒険していることからストーリーは王道のものとすることが目指されている。シリーズ構成としては、1年間の起承転結よりも各話ごとのインパクトを重視しており、視聴者を飽きさせず先が予想できない展開としている。また9人で戦うことに正当性を持たせるため、敵側の内情は描写せず、勧善懲悪の「悪役」として描写されている。これは敵側の描写に時間を割くことができないという判断もあり、ドラマ上必要なキャラクターはヒーロー側の関係者となっている。第1話の時点でメンバー全員は揃っておらず、序盤ではメンバーが揃う過程を描く。また第4話から各回の戦闘は5名の選抜メンバーにより行われる。その後はメンバーが一時離脱したり、チームが二手に分かれるなど、描写する人数を絞る工夫がなされた。望月は監督を務める柴﨑貴行に対し、柴﨑が過去にメインで監督を務めた、革新の『特命戦隊ゴーバスターズ』と王道の『動物戦隊ジュウオウジャー』を経て、本作品が「柴﨑三部作」最終章のハイブリッド戦隊となるような撮影を頼んでいる。また望月は監督陣に対し、『ガーディアンズ・オブ・ギャラクシー』のような陽気な作品にしたいとも話している。望月は番組終盤でのインタビューで、人数の多さなどから描きたいことの20パーセント程度しか描けなかったと感じているが、キュウレンジャーのチーム感は表現することができたとしている。一方、メインライターの毛利亘宏は中盤で想定した通りの着地点を向かえることができ、満足がいく作品になったと述べている。
1955年時点でアメリカ海軍は遷音速大型艦上核攻撃機ダグラスA3D（A-3）スカイウォーリアを運用していたが、当時の航空機の急速な発展により早々に陳腐化し後継機を必要としていた。これに対して、1953年半ばからノースアメリカン社がNorth American General Purpose Attack Weapon(NAGPAW)として自主研究していた超音速艦上核攻撃機の一つNA-233案が採用された。1956年8月29日に契約が結ばれ、その2年後の1958年8月31日にYA3J-1試作1号機(145157)が初飛行している。A3J1は高速力で敵防空網を突破するために野心的な設計となっていた。高翼配置のクリップド・デルタ形の主翼と全遊動式の水平・垂直尾翼や二次元可変インテイクで吸気する胴体後部の2基のJ79ターボジェットエンジン、さらにはエンジン回りなど重要な構造部にチタンを使用する等、後のMiG-25、F-15といった速力マッハ2以上の軍用機の先駆けともいえる構成となっていた。尚実物大モックアップの時点ではハンガーデッキの高さ制限を満足するためにMiG-25やF-15と同様の双垂直尾翼だったが、F-14の経緯と逆を行く一枚の垂直尾翼への改定要求から、主翼、機首に加え、垂直尾翼まで折り畳むようになっている。主翼外皮はアルミニウム－リチウム合金削り出しによる完全一体整形となっていた。高速化のための翼面積削減と実用上は無意味な相対風速0での離艦という要求の両立のために吹き出しフラップを装備したが、着艦速度を抑えきれず、未熟、もしくは不注意な操縦士にとって困難な作業となった。フラップ部分を大きくするためにロール制御を水平尾翼の差動と左右各3枚のスポイラーの協調動作で行うことによりエルロンを省略している。空気抵抗削減のためにアレスティング・フックは飛行時は機内に収納し、空中給油装置も機内に収納する。またエンジンベイの熱反射に金を使用したり、高温になる機体の幾箇所では一般的な油圧ではなく窒素を使用したりもしていた。マルチモードレーダー、Pilot's Projected Display Indicator(PPDI)と呼ばれたヘッドアップディスプレイ、機首下部に設置されて画像をPPDIや後部席レーダーディスプレイに表示するテレビカメラ、夜間飛行用のRadar-Equipped Inertial Navigation System(REINS)、集積回路デジタルコンピュータVersatile Digital Analyzer(VERDAN)からなるAN/ASB-12航法攻撃装置を装備していた。操縦系にはフライ・バイ・ワイヤを装備したが整備を困難なものにしていた。主翼下のハードポイントに増槽を装備できたが、高速力発揮のために作戦時は機体内タンクのみを使用した。乗員は操縦士と爆撃兼航法手の2名である。前後席は独立したクラムシェル式キャノピーで、前席は強化アクリル製だが後席は金属製で両側面に小型窓を持つため、単座機のようにも見える。核爆弾の搭載は胴体内のリニアボムベイに収容する独特な設計となっていた。リニアボムベイに核爆弾と2個の燃料タンクを連結して搭載してあり、爆弾投下時はテイルコーンを切り離し、目標到達時点でほぼ空になる燃料タンクごと核爆弾をドローグガンで後方に射出する。これにより投下時の速度低下を極力抑えることを狙っている。タンクにはフィンを取り付けてあり投下コースを安定させる。この設計はカタパルト射出時の衝撃で燃料タンクが脱落するなどトラブルも多く、また、ベイ内には1発の核爆弾しか搭載できないので通常攻撃機への転用の道を閉ざすこととなった。なお、ベイ内の燃料タンクをホースなどの空中給油システムに変更し、空中給油機として運用することもできた。1957年には、前量産型A3Jが発注され、1960年からは量産型A3J-1が発注された。1960年12月13日に、アメリカ海軍の操縦士ルロイ・ヒース中佐と爆撃航法士ラリー･モンロー中尉により、1,000kgの搭載物を積載してM2.1からのズームアップにより高度27,874.2mまで到達した。この記録は13年以上破られることはなかった。