Место назначения — Луна

Консультантом проекта в области ракетной техники стал весьма примечательный человек — инженер Герман Оберт, который работал ещё с Фрицем Лангом в картине «Женщина на Луне». Пэл поощрял всякое креативное начало. Хайнлайн вспоминал, что ему было очень комфортно работать с Джорджем Пэлом, так как он давал полную творческую свободу всем, с кем он работал, не контролируя их в мелочах.

Решив, что строгое течение картины нужно чем-то разнообразить, Хайнлайн и Пэл решили добавить в картину анимационную вставку. В ней дятел Вуди созданный Уолтером Ланцем рассказывает о некоторых принципах космического полёта.

Ещё в 1948 году началась подготовка декораций, оборудования и пробные съёмки. Желая минимизировать риск, Джордж Пэл даже сделал небольшую кампанию в своего рода фокус-группах. В нескольких кинотеатрах показали небольшие уже снятые отрывки из картины и он проследил за реакцией публики.

После почти годичного периода подготовки натурные и павильонные съёмки прошли с 14 ноября 1949 по конец декабря 1949 года.

Продюсер и режиссёр постоянно обращались к помощи консультантов с тем, чтобы съёмки полностью соответствовали замыслу. Создателям пришлось вступить на совершенно новую территорию и многие проблемы решались впервые. Как вспоминал Роберт А. Хайнлайн, производство картины собственно и напоминало реальную подготовку к полёту в космос. С тем чтобы передать на экране события в кабине ракеты в невесомости пришлось пойти на сложности, создав специальное крепление камеры и рабочее место оператора, которое могло вращаться. Одними из первых создатели использовали эффект, который потом часто использовался во многих картинах о космических путешествиях — искажение лиц космонавтов из-за перегрузки вызванной отрывом ракеты от Земли. Подобный эффект (являющийся, кстати, художественным вымыслом) был передан специальным гримом и накладками на лице.

Отдельная сложность возникла со скафандрами. Поначалу режиссёр хотел позаимствовать амуницию у лётчиков. Такое облачение смотрелось очень выигрышно и аутентично, но оказалось, что ткань подобных костюмов нежная и легко рвалась от соприкосновения с рояльными струнами, на которых подвешивали актёров для имитации невесомости. Художнику пришлось создавать с нуля дизайн скафандров, но зато Ирвинг Пичел получил то, что хотел: одел актёров в разноцветные скафандры и так их стало легче различать зрителю. В тяжёлых, закрытых скафандрах актёрам было тяжело перемещаться, и они быстро задыхались и уставали. Дошло до того, что пришлось применить принудительную вентиляцию, а Ирвингу Пичелу — бросить привычку курить на съёмочной площадке. Обычно в американских фильмах того времени, звук записывался непосредственно на съёмочной площадке, однако тут пришлось отказаться от привычного подхода. Во-первых, из скафандров всё равно не было слышно голоса актёров; а во-вторых, двери павильонов, для лучшей вентиляции, были открыты и шумы с улицы проникали вовнутрь. Таким образом, звук пришлось накладывать уже на этапе постпродакшн.

Для съёмок эпизодов связанных с ракетой декораторам пришлось создать полноразмерную реплику ракеты высотой около 40 метров. Участок лунной поверхности там, где села ракета, был полностью воссоздан в павильоне. Его строительство заняло около двух месяцев. Звездным небом стали несколько сотен квадратных метров бархата натянутого на заднике и автомобильные лампочки в качестве «звёзд». Для более реалистичного создания кратера Гарпалус использовались свежие фотографии поверхности Луны, сделанные в обсерватории Паломар. Венцом работы художника Боунстелла явилась картина маслом площадью в несколько десятков квадратных метров, изображающая лунный пейзаж на заднике.

В работе над фильмом Джорджу Пэлу очень помог прошлый опыт работы над анимационными лентами. В картине в общей сложности около 5 минут анимационных вставок, и только на их подготовку и съёмки ушло столько же времени, сколько и на съёмки всей игровой части картины.

После картины популярным стал специфический технический жаргон («Хьюстон, у нас проблема»), которые использовали герои картины.