Джеймс Ганн начал работу над сценарием третьего фильма в мае 2017 года, когда вторые «Стражи Галактики» вышли на экран. Ганн несколько раз заявлял, что третьи «Стражи Галактики» станут завершением истории именно этой команды героев, не раскрывая при этом подробностей сюжета.
Главную роль в боевике вновь сыграл Крис Пратт, получивший широкую известность благодаря работе в ситкоме «Парки и зоны отдыха». В третьей части актер вновь появился в образе Звездного Лорда, который пытается завоевать любовь Гоморы.
Гомора, роль которой исполнила Зои Салдана, погибла в фильме «Мстители: война бесконечности» от рук Таноса, но в «Мстители: финал» появилась ее альтернативная версия из прошлого, которая никогда не встречалась со Стражами Галактики. В «Стражах Галактики 3» героиня Салданы была вынуждена объединиться с командой, чтобы противостоять общему врагу.
Кроме них к своим ролям вернулись Дэйв Батиста («Достать ножи: стеклянная луковица», «Бегущий по лезвию 2049», «Дюна»), Вин Дизель («Форсаж 10», «Я есть Грут», «Тор: любовь и гром»), Брэдли Купер («Аллея кошмаров», «Лакричная пицца», «Звезда родилась»), Пом Клементьефф («Мир Дикого Запада», «Черное зеркало», «Новизна»).
Съемки начались 8 ноября 2021 года на студии Trilith Studios в Атланте, штат Джорджия, и продлились до 6 мая 2022 года.