Роберт Дауни мл. и Джонни Депп рассматривались на роль Оза.

Блейк Лайвли была предложена роль Глинды, но она отказалась в пользу «Особо опасны» (2012) Оливера Стоуна.

Главным героем фильма стал один из самых известных в мире волшебников. С читателями всего мира его познакомил Фрэнк Баум в своей книге «Удивительный волшебник из страны Оз». С 1900 по 1920 года Баум написал 14 книг, действие которых происходило в вымышленном мире. Однако ни в одной из них никогда не рассказывалось о прошлом всемогущего чародея. Фильм является своеобразным кинематографическим предисловием к событиям, описываемым в первой книге про Страну Оз, и расскажет предысторию того самого волшебника. Большинство героев перекочевали на экран прямиком из книг Баума. Однако будет и много новых персонажей, которых зрители еще ни разу не видели, например, Фарфоровая Кукла и Кводлинги.

Джеймсу Франко, который играет роль Оскара Диггса (известного также под именем Оз), пришлось научиться нескольким магическим трюкам. Только так он смог вжиться в образ скромного фокусника из цирка-шапито. Работа актера на съемочной площадке началась за две недели до официального начала съемок – именно столько времени потребовалось фокуснику из Лас-Вегаса Лэнсу Бартону, чтобы обучить Франко своему мастерству. Актер работал каждый день и освоил трюки с голубями и огнем. Кроме того, он научился доставать различные предметы из цилиндра и заставлять вещи левитировать.

Ведьминские наряды создавал немецкий дизайнер Михаэль Кутше, следя за тем, чтобы они соответствовали общему представлению художника-постановщика Роберта Стромберга. Над гардеробами ведьм Кутше работал вместе со своим коллегой Гари Джонсом.

Дизайнер костюмов Гари Джонс и его команда подготовили гардероб для более чем 1500 актеров, начиная от карликовых Жевунов и вплоть до великанов-Мигунов. На этот титанический труд у костюмеров ушло более 23 недель. Только для главных героев (Оза, Теодоры, Глинды и Эваноры) было подготовлено более 200 костюмов.

Джеймс Франко появляется на экране на протяжении всего фильма в одном и том же костюме-тройке, в котором Оз улетел из Канзаса. Однако сшит этот костюм был на славу. Дизайнер костюмов Гари Джонс тщательно изучил специфику моды 1880-1930 годов. Затем костюмер встретился с Франко в Нью-Йорке и показал актеру старые фотографии, на которых были запечатлены костюмы того времени. Джонс и Франко сошлись во мнении относительно финальной версии костюма Оза – строгий костюм черного цвета.

В фильме использовано более 3000 элементов реквизита, из которых 1400 было изготовлено вручную специально для съемок картины. В это число не входят 5000 монет, которые реквизитор Рассел Боббит изготовил специально для сундука из сокровищницы Оза. На одной стороне каждой из этих монет изображена Дорога из желтого кирпича, на другой – профиль писателя Л. Фрэнка Баума.

Площадки для натурных съемок в пригороде Детройта, которые использовались в съемках фильма, подбирал профессиональный озеленитель Дэн Гиллули. Бродя по окрестностям, он нашел фруктовый сад, усеянный высохшими персиковыми деревьями. Они стали основой Темного Леса. Еще одним немаловажным дополнением к колоритной локации стали кусты чертополоха, которые Гиллули в изобилии нашел на городских пустырях.

С Кристофом Вальцем велись переговоры по поводу роли в этом фильме.

Оливия Уайлд, Эми Адамс, Блейк Лайвли, Кейт Бекинсейл, Кира Найтли и Ребекка Холл рассматривались на роли ведьм.

Сэм Рэйми изначально видел в роли Эваноры либо Хилари Суэнк, либо Мишель Уильямс. Позже, когда сценарий прочитала Рэйчел Вайс, она просто влюбилась в персонаж Эваноры, но ни студия, ни Рэйми не представляли ее в этой роли. Вайс прошла прослушивание, после чего у нее была двухчасовая беседа с Рэйми, и в итоге она получила роль. Уильямс же отошла роль Глинды.

Джон Си Райли рассматривался на роль Фрэнка.

В начале фильма Оз работает с «Цирком братьев Баум». Это намек на рассказ «Пасхальное яйцо» Лаймена Фрэнка Баума, автора серии книг о стране Оз.

Это второй фильм о стране Оз от компании Disney. Первым был фильм «Возвращение в страну Оз» (1985).

Этот фильм позволил наладить рабочие отношения между Сэмом Рэйми и Дэнни Элфманом после их ссоры во время пост-продакшна фильма «Человек-паук 2» (2004).

Прежде чем проект возглавил Сэм Рэйми, на место режиссера этого фильма рассматривались Сэм Мендес и Адам Шенкман.

Фантастический мир фильма создал обладатель премии «Оскар» художник-постановщик Роберт Стромберг. В общей сложности он соорудил декорации для 24 мест, в которых разворачивается действие фильма. С учетом некоторых интерьеров, над которыми также работал художник, получается всего 30 работ. Стараниями Стромберга на экране появились такие знакомые всем с детства объекты, как Дорога из желтого кирпича и Изумрудный город. Кроме того, были выстроены и не столь узнаваемые, но не менее колоритные локации: Тронный Зал ведьм; Причудливый Лес, в котором Оз встречается с Теодорой; Темный Лес, в котором зрители впервые увидят добрую колдунью Глинду; и Фарфоровый город, все жители которого сделаны из фарфора.

Фраза персонажа Джеймса Франко: «Ты был рядом со мной, когда любая другая разумная обезьяна бы сбежала.» является отсылкой к другому фильму актёра «Восстание планеты обезьян» (2011).