Obwohl Gravity über weite Teile ein Kammerspiel in der Leere des Alls ist, drehte Regisseur Alfonso Cuarón in 3D. Alfonso Cuarón schrieb wie schon bei seinen anderen Regiearbeiten Y Tu Mama Tambien – Lust for Life und Children of Men auch das Drehbuch zu Gravity, bekam hierbei aber Unterstützung von seinem Sohn Jonás Cuarón. Obwohl das Drehbuch bereits 2009 fertig gestellt war, dauerte es bis zur Realisierung diverse Jahre; die Produktion wechselte zwischenzeitlich von Universal Pictures zu Warner Bros. Wie bei solchen Prozessen üblich, wurden für die Hauptrollen gleich eine Vielzahl von Kandidaten ins Gespräch gebracht, so u.a. Angelina Jolie, Natalie Portman und Marion Cotillard bzw. Robert Downey Jr., bevor es zur endgültigen Besetzung kam. Laut George Clooney sollte Gravity weniger ein Actionfilm sein, sondern eher an 2001: Odyssee im Weltraum erinnern. Auch Vergleiche mit Lautlos im Weltraum drängen sich auf. Schon in Solaris, der Neuinterpretation des Klassikers von Andrei Tarkovsky durch Steven Soderbergh, durfte er sich in der Beschäftigung mit den Weiten des Weltalls üben. Da Gravity auch von der Isolation der beiden Hauptfiguren handelt, musste Sandra Bullock, wie sie in einem Interview berichtete, Drehpausen allein in einer hell ausgeleuchteten Kiste verbringen.