존 파브로는 영화의 각본에 대해 마블 상류층의 끊임없는 개입으로 마찰을 겪었다. 특히 SHIELD와 관련된 플롯의 큰 증가와 영화 자체의 일관성을 희생하면서 <어벤져스>(2012)를 위한 마블 시네마틱 유니버스를 구축해야할 필요때문이었다. 이 마찰은 계속되었고, 존 파브로는 아이언맨 3편의 감독을 거절했다.
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HAMMER의 공장은 캘리포니아 호손에 있는 스페이스 X의 공장이다. 뒤에서 걷는 사람들은 실제 스페이스 X의 직원이며, 엘론 머스크가 이 영화에 카메오 출연했다.
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미키 루크는 위플래쉬의 많은 아이덴티티를 제안했다. 러시아어로 대사의 절반을 제안했고 문신, 금 이빨, 앵무새 등은 그의 아이디어였다. 미키 루크는 새와 금 이빨의 비용을 자비로 충당했다.
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토니 스타크는 게리 상원의원과의 대화에서 미국 국방장관직을 기꺼이 수락할 것이라고 말한다. 원작 만화에서 토니 스타크는 미국 국방장관에 임명된다.
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제임스 로드 역이 테렌스 하워드에서 돈 치들로 변경되었다. 이 둘은 <크래쉬>(2004)에 같이 출연한 적이 있다.
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영화에 나오는 많은 뉴스 기사들은 토니 스타그와 이반 반코의 어렸을 때 모습을 보여준다. 이중 대부분은 로버트 다우니 주니어와 미키 루크의 실제 사진이다.
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미키 루크는 이반 반코의 역을 준비하기 위해 모스크바의 교도소를 방만했다. 교도소의 사람들은 매우 기뻐했으며, 미키 루크는 "반코는 슬로바키아 액센트를 쓴다"라고 말했다.
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마블 시네마틱 유니버스에서 스파이더맨인 피터 파커를 연기한 배우 톰 홀랜드는, 그의 캐릭터가 이 영화에 출연했으며, 스타크 엑스포에서 해머테크 드론의 공격을 맏는 아이언맨 헬멧을 쓴 어린 아이라고 말했다.
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존 파부로는 <다크 나이트>(2008)에서 영감을 얻어 아이맥스 카메라의 사용을 고려했지만 영화의 시각효과가 고해상도에서 실제같아 보이지 않을 것이라 생각해 포기했다.
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작가 셰인 블랙은 토니 스타크의 캐릭터는 맨하튼 계획의 책임자 로버트 오펜하이머에서 영감을 받았다고 말했다. 오펜하이머는 원자폭탄을 만든 후 자신을 "세계의 파괴자"라고 불렀고, 우울증에 빠졌다.
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샘 록웰은 대본을 읽지 않고 역할을 수락했다. 샘 록웰은 존 파브로의 <Made>(2001)에서 같이 작업한 적이 있어, 감독을 믿었다고 말했다.
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나타샤 역으로 에밀리 브런트가 결정되었지만, <걸리버 여행기>(2010)의 출연으로 인해 포기했다.
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샘 록웰은 <아이언맨>(2008) 촬영시에 토니 스타크역으로 고려되었다.
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제시카 비엘, 젬마 아터튼, 나탈리 포트만, 제시카 알바, 안젤리나 졸리가 나탈리 로마노프, 즉 블랙 위도우 역에 고려되었다.
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존 데브니는 4일만에 음악을 작곡했다.
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이 영화에는 11개의 시각효과 회사가 참여했다.
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알 파치노가 저스틴 해머 역에 고려되었다.
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주요 촬영은 70일간 진행되었다.
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이 영화에는 2명의 아카데미 연기상 수상자와 4명의 오스카 연기상 후보가 출연한다.
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토니 스타크의 아버지로 출연한 하워드 슬래터리는 실제로 로버트 다우니 주니어보다 2살 많다.
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