La série a été développée sous le titre de travail The Out-of-Timers, inspiré par la chanson d'Elvis Costello « Man Out of Time » : le créateur Douglas Tuber a eu l'idée en parcourant un disquaire vendant l'album de Costello, se demandant « et si c'était un enfant hors du temps ? ».

L'année 2121 comme origine de la famille Diffy a été choisie après qu'un dirigeant de Disney Channel a jugé que l'idée initiale des créateurs, l'année 2525 (référence à la chanson « In the Year 2525 » de Zager and Evans), était trop éloignée dans le futur.

L'acteur principal Raviv Ullman, crédité sous le nom de « Ricky Ullman », était encore lycéen à Fairfield dans le Connecticut lorsqu'il a été choisi pour le rôle ; il a d'abord tourné le téléfilm Disney Channel Pixel Perfect avant de commencer le tournage de la première saison.

Alyson Michalka, qui incarnait Keely Teslow, avait 13 ans au début du tournage ; elle a ensuite formé avec sa sœur Amanda le duo musical Aly & AJ.

Contrairement à la plupart des séries Disney Channel de l'époque tournées en multi-caméra devant un public avec rires enregistrés, Phil du futur a été filmée en caméra unique, sans laugh track, aux studios Occidental de Los Angeles.

Le personnage de Barbara Diffy devait à l'origine avoir un corps artificiel amovible avec seulement la tête réelle ; l'actrice Lise Simms portait des cols roulés et des colliers-chokers durant toute la première saison pour dissimuler l'endroit où la tête était censée se détacher. Le concept n'ayant finalement pas fonctionné, une bonne partie des scènes de la saison 1 a dû être retournée pour la saison 2.

Entre les deux saisons, plusieurs personnages ont été remplacés : Tia (Brenda Song) a disparu quand l'actrice a rejoint le casting de La Vie de palace de Zack et Cody, Seth (Evan Peters) a été remplacé par Owen après que Peters a rejoint la série Invasion, et Debbie (Kay Panabaker) a quitté la série pour incarner Nikki Westerly dans Summerland.

Dans l'épisode « My Way » de la saison 1, Keely (Alyson Michalka) chante la chanson « Protecting Me », écrite par la sœur d'Alyson, Amanda ; une version plus longue figure sur le premier album du duo Aly & AJ, Into the Rush.

Le générique, également intitulé « Phil of the Future », a été écrit par John Adair et Steve Hampton et interprété par Loren Ellis avec le Drew Davis Band, qui ont aussi chanté le générique de La Vie de palace de Zack et Cody.

Fred Savage, connu pour son rôle de Kevin Arnold dans Les Années coup de cœur, a été réalisateur et producteur de la série ; son frère Ben Savage y a fait une apparition en tant que guest-star dans l'épisode « Time Release Capsule » de la saison 2, jouant son propre rôle.