O roteiro não estava completo quando as filmagens começaram, como os produtores estavam mais focados na história e ação, o dialogo era, em grande parte, improvisado. Jon Favreau reconheceu que isso fez com que o filme fosse mais real.

Diversas cenas eram gravadas com duas câmeras diferentes, para melhor capturar as linhas improvisadas. Enquanto Robert Downey Jr. gostava da liberdade e pedia para filmar diversas cenas, sempre querendo fazer algo novo, Gwyneth Paltrow teve dificuldades em acompanhar as filmagens, já que ela nunca sabia o que ele iria dizer.

Na cena final, onde Tony Stark revela ser o Homem de Ferro, todos os extras acreditavam se tratar de uma sequencia de sonho. Robert Downey Jr. pediu para que eles se sentassem, e não ficassem de pé, pois era mais real e confortável para os diversos atores.

Jon Favreau queria Robert Downey Jr. pois ele sentia que o passado do ator era correto para o papel. Ele disse: “Os melhores e piores momentos da vida do Robert estiveram presentes para os olhos do público. Ele teve que encontrar um balanço dentro de si para superar obstáculos e chegar tão longe em sua carreira. Este é Tony Stark. Robert traz uma profundidade que vai além de um personagem de quadrinhos tendo problemas no colégio ou não conseguindo ficar com a garota.”

Favreau também acreditava que Downey poderia fazer de Stark um “babaca simpático”, mas também trazer uma jornada emocional autêntica quando ganhasse a graça do publico.

Segundo Paul Bettany, ele não sabia nada da história ou personagem antes de aceitar trabalhar no filme como a voz de JARVIS, ele fez o trabalho apenas como um favor para Jon Favreau. Bettany gravou todas as suas falas em duas horas.

Além disso, Favreau decidiu colocar JARVIS como uma inteligência artificial e não um mordomo, como nos quadrinhos, para não assimilarem o personagem ao Alfred Pennyworth, de Batman.

O Agente Phil Coulson, de Clark Gregg, originalmente tinha uma parte muito menor. O Personagem, inclusive, era chamado apenas de “Agente”, porém conforme as filmagens prosseguiram, ficou aparente a química de Clark Gregg com os outros atores, assim, adicionaram mais cenas para ele.

A produção do filme se encontrou com cerca de trinta escritores e roteiristas diferentes, já que a maioria deles achava que o Homem de Ferro era um personagem muito desconhecido no universo Marvel para ter um filme solo. Eles também ficavam com medo de trabalhar com um estúdio mais conhecido por produzir histórias em quadrinhos.

No filme, o Líder dos “Dez Anéis” é Raza, em homenagem a um personagem dos quadrinhos Marvel. Porém, nos quadrinhos, Raza não é um inimigo do Homem de Ferro, mas um alien ciborgue que faz parte da equipe de piratas espaciais chamada de “Starjammers”.

A única semelhança é uma desfiguração facial: nos quadrinhos, Raza tem implantes no lado esquerdo de sua face, enquanto no filme, Raza tem uma cicatriz no fado direito de seu rosto.

O filme teve um longo processo de desenvolvimento. Stuart Gordon, originalmente, iria dirigir o filme em 1990, quando os direitos estavam com a Universal, porém nada saiu daquilo. Em 1996, a Fox adquiriu os direitos, com Nicolas Cage demonstrando interesse no projeto, após dois anos, nada havia mudado, então Tom Cruise tentou dar inicio à produção, até mesmo pedindo um roteiro de Stan Lee e Jeff Vintar, com Jeffrey Caine fazendo algumas mudanças no roteiro. Ainda assim, nada aconteceu.

Em 1999, Quentin Tarantino foi abordado para ver se ele poderia fazer as coisas funcionarem, mas nada ocorreu. Os direitos foram passados para a new Line em 2000 com Ted Elliott, Terry Rossio e Tim McCanlies escrevendo um roteiro (essa versão até mesmo tinha Nick Fury). New Line começou a conversar com Joss Whedon, para que ele dirigisse o filme, mas isso não deu certo.

Em 2004, Nick Cassavetes foi ligado ao projeto como diretor, novamente o projeto falhou e os direitos voltaram para a Marvel.

Em um esboço inicial, Howard Stark, o pai de Tony, ainda estava vivo e era um industrialista implacável que se torna o Máquina de Guerra. Outros tinham Mandarim e Dínamo Vermelho como vilões.

Até o momento, este é o único filme do Universo Cinematográfico que não tem nenhuma luta com artes marciais. Tony Stark também não mostra suas habilidades em Wing Chun neste filme.

Antes da cena da imprensa coletiva no final do filme, Tony Stark está lendo um jornal com uma foto amadora do Homem de Ferro na capa. A imagem é retirada de um vídeo, filmada por alguns fãs que se esconderam atrás de arbustos durante o inicio das filmagens e caiu na internet em 2007.

Brian Michael Bendis escreveu três páginas de dialogo para a cena do Nick Fury no final do filme, os produtores, no entanto, escolheram apenas as melhores linhas. Para manter o segredo, a cena foi filmada com poucas pessoas e foi omitida de todas as prévias do filme.

Além disso, a cena prenuncia Os Vingadores, filme que iria ser lançado em 2012, quatro anos após o lançamento de Homem de Ferro.

De acordo com Jon Favreau era muito difícil encontrar um oponente adequado para o Homem de Ferro enfrentar, principalmente pois ele queria que o filme fosse mais ligado a realidade. Ele decidiu então que o inimigo deveria servir como um paralelo a Tony Stark, ou seja, um vilão com armadura.

Inimigos conhecidos, como o Homem de Titânio e o Dínamo Vermelho, foram considerados; contudo o menos conhecido Monge de Ferro, Obadiah Stane, foi escolhido para ser o adversário do Homem de Ferro, pois além de ter uma armadura, também era um homem de negócios.

No DVD original, na seção de Recursos Especiais há um ícone circular escondido entre o “Prévias” e “Menu Principal”. Ao pressionar enter, você pode ver Stan Lee e Robert Downey Jr. falando sobre a participação de Lee no filme.

Confira o vídeo ao lado.