To Pimp a Butterfly
הקלטה והפקה

האלבום הוקלט במגוון אולפנים, כולל אולפני צ'אליס, אולפני דאונטאון, האוס סטודיוס, אולפני נוטיפי ואולפני נו אקסיוז. לאמאר כתב את מילות השיר "Mortal Man" במזמן סיבוב ההופעות של קניה וסט לקידום האלבום Yeezus, בו השתתף לאמאר. במהלך כל סיבוב ההופעות, ניגן המפיק פליינג לוטוס ללאמאר אוסף רצועות שנועדו לאלבומו של קפטן מרפי (האלטר אגו של פליינג לוטוס). כל הרצועות נשארו באלבומו של פליינג לוטוס, למעט הפתיחה של To Pimp a Butterfly,‏ "Wesley's Theory", בה משתתפים גם ת'אנדרקאט וג'ורג' קלינטון. לוטוס הפיק גם גרסה של הרצועה "For Sale? (Interlude)" שנגנזה בסופו של דבר, כאשר לאמאר השתמש במקום זאת בגרסתו של המפיק טז ארנולד באלבום. לוטוס הצהיר כי לא סביר שגרסתו לשיר תצא לאור. הראפרית האמריקאית רפסודי השתתפה גם היא באלבום ותרמה את קולה לשיר "Complexion (A Zulu Love)". לאמאר ביקש מהמפיק ניינת' וונדר (אנ') ליצור קשר עם רפסודי ולבקש ממנה להשתתף באלבום. כשדיברה על השיר, הצהירה שלאמאר כבר החליט על תוכן השיר והצהירה שההוראות היחידות שהוא נתן היו שם השיר והרעיון ש"אנחנו יפות ולא משנה מה הגזע שלנו, אבל הוא באמת רצה לדבר עם העם שלנו ולהתייחס לאור לעומת החשכה". לאמאר ניסה ליצור קשר עם המפיק מאדליב, כדי לבדוק אם הם יכולים לעבוד יחד, אך לא הצליח להגיע אליו.
בשנת 2014, פארל ויליאמס, שעבד בעבר עם לאמאר, יחד עם המפיק סאונווייב (אנ'), ניגן את הרצועה "Alright" בפסטיבל הולי שיפ. הרצועה כוללת את אותה דגימה לא מזוהה בה השתמש ויליאמס בשירו של ריק רוס "Presidential" מתוך האלבום God Forgives, I Don't משנת 2012. לפי הדיווחים, הראפר האמריקאי פאבולוס (אנ') היה אמור להשתתף בשיר. האלבום עבר שלושה שלבים שונים לפני שצוות ההפקה הצליח להתקדם עם הרעיון. לאחר מכן, המפיק ת'אנדרקאט הובא לתהליך, לאחר שפליינג לוטוס הביא אותו לראות את הופעתו של לאמאר בסיבוב ההופעות של האלבום Yeezus של קניה וסט. הסינגל המוביל מתוך האלבום, "I", הופק על ידי ראהקי, שהפיק גם את השיר "Institutionalized" מתוך האלבום. אף על פי שגרסת האלבום של "I" שונה מגרסת הסינגל באופן מוחלט, שתי הגרסאות הכילו דגימה לשיר "That Lady" של האחים איסלי (אנ'). לאמאר ביקר באופן אישי את האחים איסלי, כדי לקבל אישור מהסולן הראשי רונלד איזלי לדגום את השיר.
לאמאר החל לנסוע לסנט לואיס והחל לעבוד עם איזלי באולפן. איזלי השתתף גם בשיר "How Much a Dollar Cost" לצד הזמר-יוצר ג'יימס פונטלרוי (אנ'). המפיק והראפר פיט רוק סיפק כמה קולות גיבוי וסקראצ'ינג לשיר "Complexion (A Zulu Love)", וכפי שאמר, התרומה הייתה יוצאת דופן, מכיוון שהוא לא היה המפיק של הרצועה. הזמר בילאל (אנ') השתתף בשירים "Institutionalized" ו-"These Walls" מתוך האלבום, וסיפק קולות גיבוי שלא זכו לקרדיט בשירים "U",‏ "For Sale? (Interlude)",‏ "Momma" ו-"Hood Politics". בילאל הצהיר שהוא ולאמאר בתחילה לא היו בטוחים בכמה שירים הוא יופיע, וציין כי הוא עובד על רצועות שונות, אך עדיין לא ידע את התוצאה. "עבור חלק ניכר מהחומרים ללקנדריק היה מושג מה הוא רוצה. הוא שר את המנגינה וחלק מהמילים ואני הייתי מפרש את מה שהוא אומר לי". בשירים בהם בילאל שר קולות רקע, הוא הצהיר כי "חלק היו בסגנון חופשי; רק הוספת צבע כדי להפוך אותו לסאונד מלא יותר". על פי דיווחים, לאמאר עבד גם עם המוזיקאי האמריקאי פרינס, אך הם היו לחוצים מדי בזמן במהלך ההקלטה ולכן לא הצליחו להשלים את עבודתם עבור האלבום. לאמאר הצהיר כי האזין רבות למיילס דייוויס ופרליאמנט-פאנקדליק (אנ') במהלך הקלטת האלבום.
בשנת 2016, הוציא לאמאר את Untitled Unmastered, אלבום אוסף המכיל רצועות שלא פורסמו בעבר, שמקורן בהקלטת To Pimp a Butterfly. על פי המפיק ת'אנדרקאט, אלבום זה "משלים את המשפט" של אלבום האולפן השלישי של לאמאר.