Det ble tidlig klart at Robert Downey jr. skulle portrettere Tony Stark/Iron Man for tredje gang i . På et tidspunkt ble også Don Cheadle, som spiller Iron Mans sidekick War Machine i , ryktet å være med i filmen, men Cheadle selv skjøt disse ryktene ned litt senere. Litt etter ble det også klart at Jon Favreau, regissør for Iron Man-filmene, ville tre inn som executive producer, men ikke regissør.