В начале 1990-х проект разрабатывался на основе сценария Сэма Хэмма. Робин Уильямс должен был сыграть Роршаха, Джейми Ли Кертис — Шелкового призрака, Гэри Бьюзи — Комедианта, Ричард Гир и Кевин Костнер рассматривались на роль Ночной совы. Проект претерпел множество изменений сценария под руководством режиссера Терри Гиллиама и Чарльза МакКоуэна и, в конце концов, лег на полку.

Томас Джейн был одной из главных кандидатур режиссёра Зака Снайдера на роль Комедианта, но занятость в другом проекте не позволила ему сняться в «Хранителях».

Актёр Нэйтан Филлион рассматривался в качестве одной из кандидатур на роли Комедианта и Ночной совы.

Одна из ролей в фильме могла достаться Джессике Бил.

Зак Снайдер хотел обязательно предоставить одну из ролей в фильме Джерарду Батлеру, ставшему главной звездой его предыдущего кассового хита «300 спартанцев» и даже пообещал это актёру. Когда все роли были распределены и свободной не оказалось, режиссёр в качестве компенсации предложил ему участие в выходящей прямиком на DVD ленте «История чёрной шхуны». Эта анимационная короткометражка представляет собой экранизацию вымышленного комикса, сцены из которого периодически появляются на протяжении различных глав «Хранителей» Алана Мура.

Дэниэл Крэйг отказался от роли Роршаха, а Хилари Дафф — от роли Шелкового Призрака.

По задумке режиссера в фильме должны были звучать исключительно песни известных музыкантов — Боба Дилана, Джими Хендрикса и Саймона и «Гарфункеля». Но потом Снайдер посчитал, что кино «по картинкам» не может обойтись без свежего звука.

В фильме можно услышать три песни Боба Дилана: «The Times They Are a-Changin» в начальных титрах, «All Along the Watchtower» незадолго до концовки и «Desolation Row» в финальных титрах. Данные песни также упоминаются в комиксе. Однако в фильме в оригинальном звучании мы слышим лишь «The Times They Are a-Changin», в то время как две другие играют в кавер-версиях Джими Хендрикса и «My Chemical Romance».

Большинство песен, использованных в фильме, также упоминаются в комиксе.

Во время драки Комедианта с человеком в маске стакан попадает в дверь номера «3001» и сбивает «1», что является своеобразной отсылкой к предыдущей работе Зака Снайдера — «300 спартанцев»

Первый официальный кадр фильма — тестовый кадр Роршаха — появился в трейлере «300 спартанцев» (2007). На кадре мы видим Уэсли Коллера, одного из продюсеров, переодетого в костюм Роршаха, на фоне Нью-Йорка. Кадр был создан Снайдером для того, чтобы продемонстрировать атмосферу будущего фильма. Дебора Снайдер, жена Зака, поспорила с ним на $100, что никто не заметит кадра. Зак выиграл пари.

Первым побуждением актёра Джеффри Дина Моргана после прочтения начальных трёх страниц сценария было отказаться от предложенной ему роли Комедианта. Он полагал, что в них заключена единственная сцена с участием этого персонажа и не хотел связываться с героем, которому отведено так мало экранного времени. Агент актёра убедил его дочитать сценарий до конца, и только после этого принимать окончательное решение.

Когда Мэттью Гуду предложили роль Адриана Вейдта, он еще не прочитал комикс. Мэттью позвонил другу и спросил, следует ли ему вообще читать сценарий. Его друг не только посоветовал прочитать сценарий, но и графическую новеллу и согласиться на роль без раздумий.

Когда Патрику Уилсону предложили роль Дэна Драйберга, он позвонил своему другу, большому фанату комиксов, и спросил его, что он думает о «Хранителях». Его друг сказал, что если Патрик когда-нибудь решит сыграть в фильме о супергероях, то «Хранители» будут идеальным выбором. Получив роль, Патрик пригласил друга на съёмочную площадку во время съёмок сцены побега из тюрьмы.

Первоначально права на экранизацию «Хранителей» были приобретены продюсером Лоуренсом Гордоном для студии 20th Century Fox ещё в августе 1986 года, а непосредственно работой над проектом должен был заняться продюсер Джоэл Силвер.

В 1991 году «Хранители» перешли к недавно образовавшейся независимой компании Largo International, которая распалась через три года, так и не добившись существенного прогресса в работе над картиной.

В 90-х годах благодаря стараниям продюсеров «Хранители» перебрались на студию Warner Bros., а вакантное место режиссёра было отведено Терри Гиллиаму. Неудовлетворённый доставшимся ему вариантом сценария режиссёр настоял на его существенной переработке, и получившийся второй вариант существенно отличался от первоначального. Съёмки должны были пройти в павильонах лондонской Pinewood Studios, однако продюсерам удалось собрать на производство фильма только 25 миллионов долларов — лишь четверть от той суммы, на которую они рассчитывали. В результате Терри Гиллиам забросил проект, дополнительно мотивировав своё решение тем, что полноценная экранизация столь сложного и объёмного исходного материала просто невозможна. Позднее продюсеры вновь попытались пригласить Гиллиама, но известный режиссёр снова ответил отказом, посчитав, что для «Хранителей» лучше подойдёт пятичасовой телевизионный мини-сериал.

В октябре 2001 года проект перешёл к студии Universal Pictures, пригласившей в качестве сценариста и режиссёра Дэвида Хэйтера. Съёмки должны были начаться в начале 2002 года, но новый вариант сценария был готов только к лету. Окончательный вариант сценария был завершён ещё через год, в июле 2003 года, получив полное одобрение со стороны продюсеров. Однако в октябре 2003 года из-за значительных творческих разногласий режиссёр и продюсеры отказались от продолжения работы с Universal Pictures, после чего в качестве нового наиболее вероятного варианта рассматривалась частная компания Revolution Studios.

В 2003 году вакантное место режиссёра было предложено Майклу Бэю, который тогда без особых раздумий отклонил поступившее ему предложение.

В июле 2004 года очередным домом многострадальных «Хранителей» стала Paramount Pictures, пригласившая Даррена Аронофски снять фильм по уже готовому сценарию Дэвида Хэйтера. Вскоре режиссёр выбыл из работы над проектом и был заменён на Пола Гринграсса. Киностудия рассчитывала выпустить фильм в прокат летом 2006 года, но весной 2005 года из-за потенциальных чрезмерных расходов отказалась от работы над ним, после чего продюсеры обратились к студии Warner Bros. В декабре 2005 года было официально объявлено о переходе проекта к новой киностудии, но ни Пол Гринграсс, ни работавший несколько лет над сценарием Дэвид Хэйтер не были приглашены. По соглашению между киностудиями 25% прав на фильм и дистрибуция в международном прокате достались Paramount Pictures.

Студия «Warner Bros.» рассматривала кандидатуру Даррена Аронофски на пост режиссера. Даррен выказывал интерес к проекту, однако оригинальная история, рассказанная в комиксе, по его словам, устарела. Аронофски планировал перенести действие из восьмидесятых годов в наше время, заменив сюжетные линии о вьетнамской войне ссылками на положение в Ираке и мировой терроризм. Студия была недовольна видением фильма и наняла Зака Снайдера.

14 февраля 2008 года киностудия 20th Century Fox подала судебный иск против Warner Bros., обвиняя ту в нарушении своих прав на «Хранителей». 24 декабря 2008 года по решению ведущего процесс судьи требования киностудии на авторские права на фильм были признаны законными. Достигнутое в январе 2009 года соглашение между двумя гигантами киноиндустрии предусматривало, что 20th Century Fox получит 10-миллионную денежную компенсацию и определённый процент от кассовых сборов картины, но не будет иметь никаких дальнейших прав на неё.

В то время, когда в качестве режиссёра «Хранителей» пребывал Пол Гринграсс, одним из главных кандидатов на роль Роршаха был Саймон Пегг, который несколько раз встречался с продюсерами по поводу своего участия в фильме. Другие ключевые роли могли тогда достаться Хиллари Суэнк и Хоакину Фениксу.

Режиссёр Зак Снайдер лично попросил художника оригинальной серии комиксов Дэйва Гиббонса создать первый тизерный постер «Хранителей». Художник воспринял это предложение с большим энтузиазмом и так разработал постер, чтобы в нём при тщательном изучении можно было разглядеть намёки на будущий сюжет фильма.

Карла Гуджино играет Салли Юпитер, мать Лори Юспечик, роль которой исполнила Малин Акерман, хотя в реальности разница в возрасте между двумя актрисами составляет только семь лет.

Подбирая актёров на роли в фильме, Зак Снайдер предоставил каждому из них копию оригинальных графических новелл и копию сценария. На съёмках режиссёр разрешил актёрам иметь при себе свой экземпляр комиксов с тем, чтобы при необходимости модифицировать отдельные диалоги для большего соответствия первоисточнику.

На мониторах Адриана Вейдта можно заметить:рекламу компьютеров Apple «1984»;