Jon Favreau, ator e cineasta, será o encarregado de dirigir a produção que, em sua versão de história em quadrinhos, foi protagonizada por vários grupos de heróis como Homem de Ferro, Capitão América, Hulk, Vespa, o Homem-Formiga ou Thor.
Downey Jr. assinou com a Marvel Studios um contrato de quatro filmes pelo qual se comprometeu a encarnar o personagem Tony Stark na trilogia de Homem de Ferro, assim como em The Avengers.
O ator Don Cheadle também participará da produção. Ele concordou em substituir Terrence Howard no papel do melhor amigo de Tony Stark em Homem de Ferro.
O personagem de Cheadle se transformará na saga de Homem de Ferro em um novo super-herói chamado Máquina de Guerra.
Antes da estréia de The Avengers, a Marvel preparou uma série de filmes para apresentar os membros do grupo de heróis separadamente, como será o caso de Thor (2010), Homem-Formiga (2010) ou The First Avenger: Captain America (2011).
Edward Norton, que interpretou Hulk/Bruce Banner na última aventura do herói verde da Marvel, poderia não fazer novamente o papel devido a diferenças com a produtora.
