Это первый фильм братьев Руссо в кинематографической вселенной Marvel, для которого музыка написана не Генри Джекманом. Тому Холланду не было позволено читать полный сценарий фильма, потому что он раскрыл слишком много секретов фильма «Человек Паук: Возвращение домой». Во время съемок сцены в Даремском соборе (Великобритания), которые проходили в мае 2017 года, охрана была настолько строгой, что даже смотрителей собора не пускали внутрь. Съемки проходили в субботу, и практически все скамьи были убраны для размещения декораций. К воскресной службе все скамьи пришлось вернуть на место, а затем в понедельник их снова вынесли, чтобы закончить съемки. После «Войны бесконечности» пять актёров из состава первых «Мстителей» — Скарлетт Йоханссон, Крис Эванс, Джереми Реннер, Роберт Дауни мл. и Крис Хемсворт сделали одинаковые татуировки — видоизменённый логотип «Мстителей» с цифрой «шесть» внутри — по числу супергероев в оригинальной команде. Актеры предлагали Марку Руффало последовать их примеру, но он категорически отказался. Из-за рассеянности или излишней болтливости Марка Руффало в прессу уже утекали детали новых проектов, поэтому на этот раз ему дали фальшивый сценарий. В одном из интервью он в шутку заявил, что фальшивый сценарий показался ему даже интереснее настоящего. В фильме «Мстители: Война Бесконечности» есть отсылка к сериалу «Задержка в развитии» над которым также работают режиссеры фильма — Энтони и Джо Руссо. На станции «Забвение» в хранилище Коллекционера можно увидеть персонажа Тобиаса Фюнке перекрашенного в синий цвет. Актер Дэвид Кросс был слишком занят, чтобы исполнить эту партию, и его заменил безвестный статист, покрытый синей краской, как в одном из эпизодов телешоу. Авторы фильма придумали несколько правил, которые не позволяют Таносу сразу же расправиться с остальными персонажами в схватке. Например, прежде чем использовать камень, Таносу необходимо сжать кулак. Брюс Бэннер непосредственно общается с Халком впервые в истории кинематографической вселенной Marvel.