Josh Schwartz - criado de The O.C., Chuck e Gossip Girl - escreveu uma versão inicial do roteiro, porém quando Bryan Singer se ligou novamente ao projeto, o roteiro de Schwartz foi descartado completamente, já que Singer queria levar a história em uma direção diferente.

Eles também ofereceram a Bryan Singer o cargo de diretor, porém ele recusou para trabalhar em outros projetos e ficou apenas como produtor.

Matthew Vaughn, o diretor do filme, queria que ele fosse semelhante as produções de 1960, com planos muito tradicionais e a câmera se movendo apenas quando necessário; além de usar um formato anamórfico para criar uma experiência de “widescreen”, emblemática dos anos 60.

O diretor contratou cinco cinegrafistas, com todo o crédito sendo dado a John Mathieson, que filmou metade do filme, e contou com a ajuda de quatro diretores para deixar o filme do jeito que ele queria.

Para se preparar para ser papel como Charles Xavier, James McAvoy raspou sua cabeça... E logo após descobriu que os produtores do filme queria que o Xavier tivesse cabelo no filme, McAvoy acabou usando extensões capilares no primeiro mês de filmagem.

Os realizadores do filme tinham duas escolhas para o papel de Sebastian Show: Colin Firth e Kevin Bacon. Eles escolheram Bacon por ele ser americano e ter um visual mais ameaçados que Firth. Matthew Vaughn iria mais tarde chamar Firth para outro filme baseado com quadrinhos, Kingsman: Serviço Secreto.

Matthew Vaughn instruiu o elenco a acabar com seus sotaques durante a atuação. James McAvoy planejava copiar a voz de Patrick Stewart (o Xavier da primeira trilogia), porém Vaughn não gostou da ideia; Ele também disse para Rose Byrne (Moira MacTaggart) para não usar seu sotaque escocês no filme.

Uma batalha telepática entre Xavier e Emma Frost estaria no filme, porém com o lançamento de “A Origem” a cena foi cortada do roteiro, já que ambos os conceitos eram muito semelhantes.

Mesmo mal interagindo durante o filme - e sendo antagonistas na maior parte dele, de acordo com os quadrinhos, Azazel e Mística tiveram uma criança juntos, o mutante Noturno (Kurt Wagner). Alguns produtores do filme disseram que isso também aconteceu nos filmes, porém nenhum roteiristas oficialmente falou sobre o assunto.

Hugh Jackman aceitou a oportunidade de fazer uma breve aparição no filme como Logan/Wolverine quando ele descobriu que seria o único personagem no filme a usar a palavra “fuck”.

Ele improvisou o “Go fuck yourself” após sete diferentes tomadas onde ele apenas falava “fuck off”. A Reação deJames McAvoy e Michael Fassbender para a linha diferente foi autêntica.

O filme originalmente seria uma prequel sobre o Magneto. Sheldon Turner até mesmo escreveu um roteiro que ele descrevia como uma mistura de “X-Men com O Pianista (2002)”.

A história se focaria no inicio de Magneto como um prisioneiro em um campo de concentração nazista até a libertação de seu campo pelas forças Aliadas lideradas por Charles Xavier. Eles se encontram após a guerra e se tornam amigos, e mais tarde, rivais.

O estúdio decidiu mudar a direção do filme e focar no inicio dos X-Men, mas mantiveram aspectos do roteiro de Turner no filme.

Muitos fãs se perguntam o motivo de Stan Lee não ter feito um cameo neste filme. Sua resposta para a pergunta foi simples e direta: ”Eles filmaram muito longe.”