• 钢铁侠在片中总是把自己这群盟友称为“地球最强”（Earth's mightiest heroes, that kind of thing）。这句话来源于1963年《复仇者联盟》漫画出版时的标语。
• 这是绿巨人和雷神第二次同时出现在同一部影视作品中。他们第一次同台亮相是在1988年的电视电影《绿巨人归来》（The Incredible Hulk Returns）之中。
• 影片采用了表演捕捉技术，所以马克·鲁法洛可以自己既扮演绿巨人又扮演变身前的布鲁斯·班纳。在以往的电影中，绿巨人和布鲁斯·班纳要么是由两个演员扮演的，要么绿巨人是完全的CG产物。
• 曾经扮演过绿巨人的爱德华·诺顿原本是本片中绿巨人的扮演者，但是他和漫威漫画之间并没有就此达成协议，从而没能再次扮演这个角色。在诺顿之后，杰昆·菲尼克斯曾是扮演绿巨人的候选人。
• 卢·费里诺在影片中为绿巨人配音，自从1978年以来，他几乎声演了所有真人版的绿巨人影片。
• 为了扮演雷神，克里斯·海姆斯沃斯进行了大量的身体训练和饮食控制。
• 小罗伯特·唐尼在片场总是喜欢穿一件黑色安息日乐队的T恤。而该乐队的歌曲也出现在了《钢铁侠》之中。
• 影片演员阵容中，获得过奥斯卡奖的，足足有9位之多。这足以创下漫画电影的记录了。
• 本片在英国的片名更改为"Avengers Assemble"，官方解释是“为了不让观众把影片与英国上世纪60年代的经典剧集《复仇者》以及1998年的同名电影版《复仇者》相混淆”。
• 美国的科学与娱乐交流协会（Science and Entertainment Exchange）为影片提供了科普性的指导。
• 电影中小罗伯特·唐尼在实验室吃东西的情景不是剧本安排的，他就是饿了然后吃了他自己带来的食物。小罗伯特·唐尼总把食物藏在实验室片场，然而没人能找到食物在哪儿，于是他们就放任他这么做了。
• 为了演好特工克林特·巴顿（鹰眼）杰瑞米·雷纳接受了奥运射击运动员的特训。
• 乔斯·韦登解释说因为剧中角色实在太多，复联创始人中的蚁人和黄蜂女在剧本就没能出现。
• 有趣的是路易斯·莱特里尔早在爱德华·诺顿出演前就希望马克·鲁法洛在《无敌浩克》（2008）中扮演布鲁斯·班纳。
• 洛基被浩克猛摔后的震惊的表情是在汤姆·希德勒斯顿被动画总监马克·朱猛烈地不停摇动后出现的。
• 这是漫威电影宇宙中第一部票房超过10亿美元的电影。
• 雷神被击飞出屏幕4次，其中钢铁侠2次，浩克2次。
• 在剧本的初稿里曾有女性英雄角色黄蜂女，但最终被已经出现的黑寡妇取代了。
• 斯嘉丽·约翰逊因为该片推掉了出演《全面回忆》（2012）的机会。
• 特效中浩克的身体以长岛的健美爱好者和脱衣舞男斯蒂夫·罗姆为模板，面部则是以马克·鲁法洛为模板制作的。
• 娜塔莉·波特曼原来是要作为简·福斯特客串出演的，但在她得知自己怀孕后选择了退出。
• 托尼称呼寇森为特工（agent），这是因为在最开始，寇森的角色一开始准备叫特工（Agent）。
• 本片的拍摄日程是93天，但拍摄工作提前一天全部完成。
• 这是迪士尼影业发行的第一部漫威电影。
• 这是漫威电影宇宙第一阶段的第六部也是最后一部电影。