Baseado nos quadrinhos Cowboys & Aliens, de Scott Mitchell Rosenberg, lançado em 2006, embora a história tenha sido escrita cerca de 10 anos antes para virar um filme.
O astro Robert Downey Jr., parceiro do diretor Jon Favreau, tinha sido escalado para o papel principal, mas conflitos de agenda com outras produções impossibilitaram a sua participação.
O primeiro roteiro de Cowboys and Aliens foi escrito por Mark Fergus e Hawk Ostby, devidamente substituídos por Roberto Orci e Alex Kurtzman, dupla de sucessos como Transformers - A Vingança dos Derrotados (2009), Star Trek (2009) e Missão Impossível 3 (2006), entre outros.