Il concetto del film, allora chiamato 'Treasure Island in Space', fu proposto per la prima volta da Ron Clements nel 1985 durante la stessa riunione in cui lui e John Musker presentarono anche l'idea de La Sirenetta.

Il progetto fu rifiutato tre volte nel corso degli anni: prima da Michael Eisner, che sapeva che la Paramount stava sviluppando un sequel di Star Trek con un'ambientazione simile a L'isola del tesoro, poi dopo l'uscita de La Sirenetta, e infine da Jeffrey Katzenberg dopo Aladdin.

Clements e Musker, infastiditi dai rifiuti, si rivolsero direttamente al presidente di Feature Animation Roy E. Disney, che appoggiò il progetto e convinse Eisner ad approvarlo.

Con un budget di 140 milioni di dollari, Il pianeta del tesoro è il film d'animazione tradizionale (2D) più costoso mai realizzato.

Il prologo originale prevedeva la voce narrante di un Jim Hawkins adulto in prima persona, ma fu considerato troppo 'cupo' e privo di coinvolgimento emotivo, così venne sostituito dalla narrazione di Tony Jay.

Era prevista una scena in cui Jim, praticando il solar surf, incontrava un bambino alieno, pensata come omaggio a 'Il giovane Holden', ma la sequenza fu tagliata dal montaggio finale.

Il ruolo del dottor Doppler fu scritto pensando a David Hyde Pierce, che accettò la parte mentre lavorava a A Bug's Life della Pixar; prima di lui furono considerati anche Jeff Goldblum e Hugh Grant.

Il personaggio del capitano Amelia fu creato pensando direttamente a Emma Thompson, che durante alcune sessioni di doppiaggio era incinta.

Patrick McGoohan fu scelto per il ruolo di Billy Bones su suggerimento di Corey Burton, che aveva imitato la sua voce per una traccia temporanea; fu l'ultimo ruolo della carriera di McGoohan.

Per testare come un arto generato al computer si sarebbe amalgamato con un personaggio disegnato a mano, gli animatori presero una scena di Capitan Uncino da Peter Pan (1953) e sostituirono il suo braccio con il braccio cyborg di John Silver.

Gli animatori svilupparono la tecnica dei 'Virtual Sets', basata sul Deep Canvas creato per Tarzan, costruendo interi ambienti a 360 gradi prima di girare le scene, per poter muovere la telecamera come in un film live-action.

Il compositore Jerry Goldsmith fu considerato per scrivere la colonna sonora del film prima che l'incarico fosse affidato a James Newton Howard.

Il film fu un flop al botteghino, incassando 109,6 milioni di dollari contro un budget di 140 milioni, ma negli anni successivi ha guadagnato un forte seguito di culto.

A causa del fallimento commerciale del film, furono cancellati sia un sequel già in fase di sviluppo, Treasure Planet 2 (con Willem Dafoe come doppiatore del villain Ironbeard), sia un progetto di attrazione a tema per Disneyland ispirata al film.