Half-Life: Alyx
デザイナーのロビン・ウォーカーは、ハーフライフ3は「恐ろしいほど悲観的な見通し」だったと言い、チームはVRをシリーズに戻る方法と見なした。
Valveは『ハーフライフ2』のデータを利用してプロトタイプを構築し、VRに最適と感じられるシステムを絞り込んでいき、これらのプロトタイプの1つは『The Lab』のミニゲームへと発展した。 その結果、ハーフライフのシステムはVRに「驚くほどかみ合う」ものの、VRはデザインのほぼすべての側面に影響を与えることが判明した。たとえば、VRでの射撃ではプレイヤーが物理的に手を空間に配置する必要があるが、この操作体系はマウスやキーボードを操作して狙うこととは別物である。ウォーカーによると、「これはすべて、メカニックデザイン、レベルデザイン、ペーシングのあらゆる側面や弾薬を拾い上げる頻度や戦闘の調整のようなことにさえ影響を与える」という。
2016年には、本格的な開発体制に入った。 チームの人数は約80人とValveの歴史において最大規模であり、その中には2018年にValveが買収したスタジオCampo Santoも含まれている。Valveの新しいSource 2エンジンには、VRおよび共同レベル編集のサポートが強化されており、ValveはSource 2用の新たなHammerレベルエディターのリリースを予定している。また、Valveは本作の販売とサポートに焦点を当てており、更新機能用に部分的なSource 2のソフトウェア開発キット(SDK)を後日リリースする予定である。
オリジナルのハーフライフゲームの共同脚本家であったレイドローの監修の元、脚本はジェイ・ピンカートン、ショーン・ヴァナマン、Wolpaw(請負業者としてValveに再加入)が手掛けた。
『Portal 2』および『Team Fortress 2』の作曲家マイク・モラスキーは、以前のハーフライフゲームの作曲家のケリー・ベイリーと相談して本作の作曲を担当した。 アリックスの声優はValveがより若い声を望んだことから、過去作のマール・ダンドリッジ(英語版)に代わりOzioma Akaghaが担当した。過去のハーフライフ作品では無口な主人公を用いていたが、Valveはアリックスを話すようにしたことでストーリー性が良くなることを発見した。新たに出演する俳優には2017年に亡くなったロバート・ギロームに代わってイーライ役を務めるジェームズ・モーゼス・ブラック(James Moses Blac)kとラッセル役のリス・ダービーがいる。復帰する俳優には、トニー・トッド (ボーディガンツ)、マイク・シャピロ(G-マン)、 エレン・マクレイン(コンバインの放送)が含まれる。チームメンバーは、本作がコンテンツと物語の両方の観点からハーフライフシリーズの入門編であることを強調した。
Valveは、2019年11月に本作の存在を明らかにした。2020年までに購入したValve Indexハードウェアの所有者は無料で入手できた。また、ゲームの販促のためにハーフライフシリーズの過去作全てが2020年1月から2020年3月23日の発売までSteamで無料でプレイできた。ハーフライフシリーズの新作の計画について尋ねられたとき、デザイナーのデイビッド・スペイヤーは、チームは意欲的だが、本作への反応を待っていると述べた。ウォーカーによると「私達はHalf-Life:Alyxをこの世界の終わりではなく、この世界への回帰だと完全に考えている」という。