El 23 de octubre de 2015, NBC anunció el desarrollo de un reinicio de la serie antológica de 1985 Amazing Stories, creada originalmente por Steven Spielberg, con Bryan Fuller como guionista previsto del piloto. En ese momento no se esperaba que Spielberg participara directamente en el proyecto.

El 10 de octubre de 2017, Apple Inc. dio a la producción un pedido de una primera temporada de diez episodios, con Amblin Television incorporándose como productora adicional.

En febrero de 2018, Bryan Fuller renunció como showrunner por diferencias creativas sin haber llegado a entregar ningún guion a Apple, y el mismo día también se anunció la salida del productor ejecutivo Hart Hanson.

En mayo de 2018, Edward Kitsis y Adam Horowitz, creadores de Once Upon a Time, se unieron a la producción como productores ejecutivos y showrunners tras la salida de Fuller.

El actor Robert Forster apareció en el episodio 'Dynaman and the Volt', que resultó ser su papel final antes de su muerte.

Entre los actores confirmados para la serie figuraron Edward Burns, Austin Stowell, Kerry Bishé, Dylan O'Brien, Victoria Pedretti, Josh Holloway y Sasha Alexander.

El rodaje principal comenzó en noviembre de 2018 en el estado de Georgia (EE. UU.), con localizaciones en Alto, Forsyth, Griffin, Dobbins Air Reserve Base y el centro de Atlanta.

En enero de 2019 la producción utilizó locaciones emblemáticas de Atlanta como el autocine Starlight Drive-In Theatre, el campus Briarcliff de la Universidad Emory y el Parque Olímpico Centenario.

El título Amazing Stories proviene de la primera revista de ciencia ficción del mismo nombre, lanzada en 1926 y que continuó publicándose en diversos formatos durante décadas.