Фильм снят по мотивам сборника рассказов Айзека Азимова «Я, Робот» (I, Robot, 1950).
При запуске проекта в 1998 году режиссером значился Брайан Сингер.
Сценарий картины был основан на совершенно другом проекте под названием «Запаянный» («Hardwired»). Несмотря на то, что у проекта было довольно мало шансов на выход в свет, композитор Джефф Занелли умудрился написать заглавную композицию для картины.
В картине задействована одна из последних разработок компании Audi - шикарный автомобиль Audi Le Mans Quattro. Хотя изначально этот автомобиль изготавливался специально для фильма, боссам компании новая модель настолько понравилась, что они решили запустить её в серийное производство.
В одном из окон магазинчика, торгующего антиквариатом, зрители могут увидеть знаменитую собачку-робота AIBO.
Изначально сценарий не имел ничего общего с произведением известного американского фантаста Айзека Азимова (название которого данный проект сейчас и носит). Однако, после того, как первоначальный сценарий дошел до режиссера, и были выкуплены права на экранизацию произведения Азимова, продюсера приняли решение передать имеющийся под рукой текст Акиве Голдсману с пожеланием скрестить оригинальный рассказ Азимова и уже разработанный сценарий «Hardwired».
Марко Белтрами был приглашен для участия в проекте под самый занавес работы над ним, и получил в свое распоряжение всего лишь 17 дней для того, чтобы написать порядка 90 минут музыкального сопровождения к фильму.
Фильм поставлен по мотивам всех девяти историй, входящих в сборник Айзека Азимова «Я, Робот». У сборника есть продолжение в виде четырех романов «The Caves of Steel», «The Naked Sun», «The Robots of Dawn», «Robots and Empire».
Экранный образ робота Сонни создавался с использованием тех же технологий, что и Голлум во «Властелине Колец» Питера Джексона. Пластику и голос робота сыграл актёр Алан Тьюдик.
Специально для фильма был разработан концепт-кар Audi RSQ, игравший роль автомобиля Спунера в 2035 году.