В английском названии фильма Guardians of the Galaxy Vol. 2 (дословно «Стражи Галактики. Часть 2») «Часть 2» отсылает зрителя к сборнику записей Звёздного Лорда под названием Awesome Mix Vol. 1 (или «Классный сборник. Часть 1») из первого фильма. Джеймс Ганн признался, что им с Кевином Файги очень хотелось снять в эпизодической роли Дэвида Боуи, однако 10 января 2016 года певец скончался. Роль злодея в фильме предложили Мэттью МакКонахи, однако актёр предложение отклонил. Первый фильм, для съемок которого использовали камеру Weapon 8K производства компании Red Digital Cinema Camera Company. Это цифровой эквивалент камер, работающих с 70-мм плёнкой. Режиссёр Джеймс Ганн хотел, чтобы визуально фильм выглядел в стиле ранних научно-популярных романов 50-х и 60-х годов ХХ века. Он вдохновлялся винтажными работами Валли Вуда, а также фильмами о Флэше Гордоне (как версии 1955-го года, так и экранизацией 1980-го года). Рост австралийской актрисы Элизабет Дебики, которая играет Аишу, предводительницу расы суверенов, составляет 190 сантиметров, но Джеймс Ганн хотел, чтобы она была ещё выше и нависала над Крисом Праттом. С помощью туфель на платформе Дебики «выросла» до 2-х метров и существенно обогнала Криса Пратта, рост которого 188 см. Автомобиль Эго – это Ford Cobra 1979 года. Во время съёмок первого фильма накладывание Дэйву Батисте грима занимало 4 часа. На съёмках второго фильма на это уходило полтора часа. Чтобы грим снять, актёру после съёмок приходилось сидеть в сауне. Танец Грута во время начальных титров исполняет режиссёр Джеймс Ганн с применением технологии захвата движения. На создание в цифре последней сцены фильма у отдела спецэффектов ушло два года. На роль Эго рассматривались актёры Гари Олдман, Вигго Мортенсен, Кристоф Вальц, Макс фон Сюдов и Лиам Нисон. Наложение грима актёру Крису Салливану занимало от двух с половиной до трёх с половиной часов. На наложение грима Небуле в исполнении Карен Гиллан уходило 5 часов при съёмках первого фильма и 2,5 часа — на съёмках второго. За весь фильм Грут произносит фразу «Я есть Грут» 17 раз. Как утверждают представители группы спецэффектов, на создание образа живой планеты Эго ушёл триллион многоугольников. Таким образом, Эго стала самым крупным спецэффектом в истории. Съеденное в фильме насекомое было сделано из шоколада и чёрного мёда, а съедобный корень тысячелистника был сделан из белого шоколада. Ему придали форму пыльцевого зерна.