映画公開を記念し、期間限定のグッズショップが開催される。東京ドームシティ店（2019年1月26日 - 4月7日）、梅田HEP FIVE店（2019年2月23日 - 4月29日）、横浜ランドマークプラザ店（2019年3月1日 - 5月26日）の3店舗が展開。
2019年3月9日、藤子・F・不二雄ミュージアム館内施設「Fシアター」が新作『ドラえもん&Fキャラオールスターズ『月面レースで大ピンチ!?』』の上映を開始予定。脚本を辻村が手がけるほか、監督を『ドラえもん のび太のひみつ道具博物館』（2013年）などを手がけた寺本幸代が務める。
『小説 映画ドラえもん のび太の月面探査記』のタイトルで、2019年2月7日に四六版とジュニア文庫版の2種類が発売。本作の脚本を手がける辻村深月が自ら執筆する。本書発売に伴い、辻村のインタビュー動画とそのテキスト版が公開された。また、2月6日には辻村が出演する本書のCM動画が公開された。2019年2月15日発売の月刊コロコロコミック3月号には本書の冒頭が特別掲載された。
AbemaTVにて2018年12月29日から2019年1月6日にわたり、『ドラえもん のび太の恐竜』（1980年）から『ドラえもん のび太の南極カチコチ大冒険』（2017年）までの映画37作品が配信された。同時に、Abemaプレミアム会員向けのビデオ配信も開始。
映画公開を記念し、オリジナルの月の生き物を募集したイラストコンテスト。最優秀賞者は映画パンフレットに応募作品と名前が掲載されるほか、映画パンフレットと大長編ドラえもん1巻から24巻のセットがプレゼントされた。
第2期の映画では恒例となっている、エンドロール後のおまけ映像（次作の予告）は、ティラノサウルス登場→ブラキオサウルス登場→中生代の世界を背景に2020年公開と表示された。2019年7月4日に最新作のタイトルが『ドラえもん のび太の新恐竜』であることが発表された。
ゲスト声優は広瀬アリス、柳楽優弥、中岡創一（ロッチ）、高橋茂雄（サバンナ）、吉田鋼太郎、酒井藍の6人。酒井以外の5人は発表後に、同作の応援団長、応援副団長、応援団員に加入している。なお、高橋は3年連続の出演となる（『のび太の南極カチコチ大冒険』には相方の八木真澄と共に出演）。酒井の出演は2019年2月18日に発表され、同日になんばグランド花月で行われた舞台にもドラえもんとのび太がゲスト出演している。
原案はてんとう虫コミックス『ドラえもん』23巻収録作品「異説クラブメンバーズバッジ」。アニメ第2作2期としては初の3年連続のオリジナル作品となる。脚本を女流作家が単独で担当するのはシリーズ初となり、主要ゲストキャラクターが転校生かつ宇宙人というプロットや、作中の季節が秋に設定されているのも大きな特徴となっている。過去に藤子Fのチーフアシスタントを務めたむぎわらしんたろうによると、むぎわらが『大長編ドラえもん』に関わるようになってから物語の舞台案として月と南極は何度も挙がったが、途中まで話は進むものの挫折していたという。南極は『ドラえもん のび太の南極カチコチ大冒険』（2017年）で舞台として採用され、月も本作でようやく取り上げられたこととなる。監督の八鍬は本作のテーマの一つを「想像力の大切さ」としており、「異説クラブメンバーズバッジは人間の想像力を象徴するようなひみつ道具」「『ドラえもん』もやっぱりのび太くんの想像力であったり、子どもたちの想像力を形にしている作品なので。『ドラえもん』の核心に迫るテーマを描けるんじゃないかと思って取り組みました」と語っている。前作までの公開日は3月の土曜日だったが、本作の公開日は金曜日となっている。また、平成最後の映画ドラえもん作品となった。テレビ朝日開局60周年、テレビアニメ放送40周年記念作品。
1960年代、ベトナム戦争を行っていたアメリカ軍においては、撃破され脱出した航空機搭乗員の救出法について検討を進めていた。パラシュートによる脱出では、着地点に選択の余地が少なく、その後の救出に困難をきたすこともあった。そのため、ある程度自力移動ができる超小型機でもって航空機より脱出（同類機：カマン KSA-100 セイヴァーなど）し、着地点選択の余地を大きくすることにより、その後の救出活動を容易にすることが考えられた。この計画は裁量降下機(Discretionary Descent Vehicle,DDV)と命名され、1967年からX-25計画として始動した。X-25は 民間機 ベンソン B-8Mオートジャイロを原型としており、原型に近く推進エンジンつきの X-25A（機体記号：68-10770）、無動力の 民間機 ベンソン B-8 ジヤイロ・滑空機（グライダー） (gyro-glider) を原型とした X-25B （機体記号：68-10771）が製造された。各型とも1機が製造されており、初飛行は1968年6月5日。機体はアルミ合金製の骨組みで構成されており、開放された剥き出しの座席となっている。機体後部に垂直尾翼、頂部に主回転翼があり、X-25Aでは機体中央部に推進式プロペラを有していた。なお、X-25Bについても、後にパイロット訓練用にモーターグライダーに準じた主回転翼をオートローテーションするためのより軽量なフォルクスワーゲン（タイプ1）・4ストローク式水平対向・OHV・強制空冷エンジンが装備された。（en:Bensen B-8#Variantsを参照）X-25 の飛行試験は行われたものの、操縦には回転翼機の飛行訓練が必要となることや機材も含めた航空機からの脱出方法など、実用性に疑問が生じたことにより、航空機搭載や射出座席との組み合わせなどの実用試験は行われず、1968年中に試験は中止された。