孔大山和郭帆是因为《李献计历险记》认识的。郭帆在拍完《流浪地球》后,问孔大山是否想拍一部长片。刚好孔大山看到山东卫视播出的一部短纪录片,一位农民跟记者信誓旦旦地说自己接触过外星人,并绘声绘色地描述了用抓野兔的电网陷阱捕捉外星人的经过。但他打开家里的冰柜后,记者发现,这根本不是外星人的遗体,而是一个用硅胶做的无比劣质的外星人玩偶。听完孔大山的描述,郭帆认为这很有趣,“换个角度想,为什么这个劣质的玩偶就不能是真的外星人的遗体呢?”他鼓励孔大山顺着这个思路去创作剧本。林鹤松介绍,关于孤独症群体的电影,目前最出名的是2010年由李连杰、文章主演的《海洋天堂》,而近年来,较少有表达这个群体的影视作品,要不就是夸大孤独症的特点,把先天疾病描述成是天才行为,“《星星去火星》是我与壹基金合作的公益电影。我想通过这部电影,真实地还原孤独症的情况。”