《钢铁苍穹》早在2006年初开始制作，2008年5月在戛纳电影节市场公布一款先行预告片，寻找资金。德国制片人Oliver Damian的27 Films上车与芬兰的Blind Spot Pictures公司合作。2009年2月影片对外公布，将由出演过众多文艺片以及商业片《一个半骑士》的德国女星茱莉亚·迭泽饰演女主角，之后又邀请到了资深的德国老牌影星乌多·奇尔加盟。在2010年的戛纳电影节市场，影片又吸引到了澳大利亚制作公司New Holland的投资。
除了多国公司制片之外，《钢铁苍穹》也是最早一批通过网络募集资金的方式成功拍摄的影片。在Wreck-a-Movie网站上，制片人邀请任何对影片对影片感兴趣的人参与投资，同时可以提出自己对于电影剧本、导演各方面的意见，并最在电影上映后得到票房分红。《钢铁苍穹》通过这种方式募集到了大概100万欧元的个人投资。除此之外，该片还得到了德国政府特别是黑森州州政府的资助。 这场电影中的绝大部分场景，从月球的地面到矿坑和矿车，都是在计算机上虚拟出来的。在这部总投资仅有750万欧元的影片中，大约有一半的场景是在绿幕前拍摄完成，并在后期制作中加入背景的。而另一些实景拍摄的场景，也运用计算机进行了后期制作。在《钢铁苍穹》里，一些较为复杂的场景，在拍摄时曾被分割为多个“构件”，在绿幕前分别摄制。而后，这些视频素材会被集中起来，拿到计算机上拼合，并进行渲染以确保不同构件之间的色调过渡自然，消除拼接的痕迹。
在《钢铁苍穹》里，出现了20多种纳粹用于月面活动的重型装备，其中包括6种不同的航天器。这些武器装备中，只有三轮摩托车和甲壳虫轿车取材于二战时期的德军车辆，而包括诸神之黄昏巨型太空战舰和飞碟在内的大多数装备属于虚构。
